NO20120362A1 - Radiation-induced, stiffenable mixture and method using the same - Google Patents
Radiation-induced, stiffenable mixture and method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- NO20120362A1 NO20120362A1 NO20120362A NO20120362A NO20120362A1 NO 20120362 A1 NO20120362 A1 NO 20120362A1 NO 20120362 A NO20120362 A NO 20120362A NO 20120362 A NO20120362 A NO 20120362A NO 20120362 A1 NO20120362 A1 NO 20120362A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- mixture
- polymer component
- cement
- ionizing radiation
- accelerator
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 227
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 109
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 97
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 163
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims description 149
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 139
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 105
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 105
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 103
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 91
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 59
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 56
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 52
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 37
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 31
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 26
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 23
- 239000011396 hydraulic cement Substances 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 20
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 17
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 15
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003180 well treatment fluid Substances 0.000 claims description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 8
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 7
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NAZBRHYXQHTQGM-UHFFFAOYSA-N [Li].[Am] Chemical compound [Li].[Am] NAZBRHYXQHTQGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 claims description 4
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 claims description 4
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 4
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 2
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 claims 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims 4
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 claims 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 13
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 12
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 10
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 7
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 4
- 229920004943 Delrin® Polymers 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 4
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004156 Azodicarbonamide Substances 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 description 3
- 235000019399 azodicarbonamide Nutrition 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229940042400 direct acting antivirals phosphonic acid derivative Drugs 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 150000003007 phosphonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 238000012667 polymer degradation Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L Calcium formate Chemical compound [Ca+2].[O-]C=O.[O-]C=O CBOCVOKPQGJKKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 2
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 229940044172 calcium formate Drugs 0.000 description 2
- 235000019255 calcium formate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004281 calcium formate Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 2
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 2
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- RAFRTSDUWORDLA-UHFFFAOYSA-N phenyl 3-chloropropanoate Chemical compound ClCCC(=O)OC1=CC=CC=C1 RAFRTSDUWORDLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical group 0.000 description 2
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- YRIZYWQGELRKNT-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trichloro-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound ClN1C(=O)N(Cl)C(=O)N(Cl)C1=O YRIZYWQGELRKNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEPNSIARSTUPGS-UHFFFAOYSA-N 2-n,4-n,6-n-trichloro-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound ClNC1=NC(NCl)=NC(NCl)=N1 KEPNSIARSTUPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N Calcium hypochlorite Chemical compound [Ca+2].Cl[O-].Cl[O-] ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920005123 Celcon® Polymers 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N Magnesium peroxide Chemical compound [Mg+2].[O-][O-] SPAGIJMPHSUYSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001224 Uranium Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- PSNPEOOEWZZFPJ-UHFFFAOYSA-N alumane;yttrium Chemical compound [AlH3].[Y] PSNPEOOEWZZFPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000012668 chain scission Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- VDQQXEISLMTGAB-UHFFFAOYSA-N chloramine T Chemical compound [Na+].CC1=CC=C(S(=O)(=O)[N-]Cl)C=C1 VDQQXEISLMTGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229960004995 magnesium peroxide Drugs 0.000 description 1
- YZQBYALVHAANGI-UHFFFAOYSA-N magnesium;dihypochlorite Chemical compound [Mg+2].Cl[O-].Cl[O-] YZQBYALVHAANGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011404 masonry cement Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- PYUBPZNJWXUSID-UHFFFAOYSA-N pentadecapotassium;pentaborate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[K+].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] PYUBPZNJWXUSID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005342 perphosphate group Chemical class 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- WSHYKIAQCMIPTB-UHFFFAOYSA-M potassium;2-oxo-3-(3-oxo-1-phenylbutyl)chromen-4-olate Chemical compound [K+].[O-]C=1C2=CC=CC=C2OC(=O)C=1C(CC(=O)C)C1=CC=CC=C1 WSHYKIAQCMIPTB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- MWNQXXOSWHCCOZ-UHFFFAOYSA-L sodium;oxido carbonate Chemical compound [Na+].[O-]OC([O-])=O MWNQXXOSWHCCOZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229950009390 symclosene Drugs 0.000 description 1
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
- C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
- C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/50—Compositions for plastering borehole walls, i.e. compositions for temporary consolidation of borehole walls
- C09K8/504—Compositions based on water or polar solvents
- C09K8/506—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds
- C09K8/508—Compositions based on water or polar solvents containing organic compounds macromolecular compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelsen er generelt relatert til leting etter hydrokarboner og produksjon av samme, slik som underjordiske sementeringsoperasjoner, og nærmere bestemt blandinger og framgangsmåter som tillater større kontroll over størkning av fluider eller slurryer som brukes i slike operasjoner. The present invention relates generally to hydrocarbon exploration and production, such as underground cementing operations, and more particularly to compositions and methods that allow greater control over the solidification of fluids or slurries used in such operations.
Bakgrunn Background
Naturressurser slik som olje og gass lokalisert i en underjordisk formasjon kan utvinnes ved å bore et brønnhull ned til den underjordiske formasjonen, typisk under sirkulasjon av et borefluid i brønnhullet. Etter at brønnhullet er boret, kan en streng med rør, f.eks. foringsrør, kjøres in i brønnhullet. Borefluidet blir deretter vanligvis sirkulert nedover gjennom det indre av røret og oppover gjennom ringrommet mellom utsiden av røret og veggene av brønnhullet, selv om andre metodikker er kjent innen fagområdet. Natural resources such as oil and gas located in an underground formation can be extracted by drilling a well down to the underground formation, typically while circulating a drilling fluid in the well. After the well has been drilled, a string of pipes, e.g. casing, driven into the wellbore. The drilling fluid is then usually circulated downward through the interior of the pipe and upward through the annulus between the outside of the pipe and the walls of the wellbore, although other methodologies are known in the art.
Hydrauliske sementblandinger er i vanlig bruk under boring, komplettering og reparasjon av olje-og gassbrønner. For eksempel blir hydrauliske sementblandinger brukt i primære sementeringsoperasjoner hvorved strenger med rør slik som foringsrør eller forlengingsrør sementert i brønnhull. Ved utføring av primær sementering blir en hydraulisk sementblanding pumpet inn i ringrommet mellom veggene av et brønnhull og den utvendige overflata av en rørstreng anbrakt i samme. Sementblandingen tillates å størkne i ringrommet for på denne måten å danne en ringformet mantel av herdet hovedsakelig impermeabel sement. Denne sementmantelen gir fysisk støtte for og posisjonerer rørstrengen i forhold til veggene av brønnhullet og binder den utvendige overflata av rørstrengen til veggene av brønnhullet. Sementmantelen hindrer den uønskede migrering av fluider mellom soner eller formasjoner penetrert av brønnhullet. Hydrauliske sementblandinger er også i vanlig bruk for å plugge tapt sirkulasjon og andre soner med uønsket innstrømming og utstrømming av fluider i brønner, for å plugge sprekker og hull i rørstrenger sementert i samme og for å utføre andre påkrevde hjelpeoperasjoner i brønner. Etter at sementen er plassert i brønnhullet, krever brønnhullet et tidsrom for at sementen skal herde og oppnå tilstrekkelig mekanisk styrke for å gjenoppta boreoperasjoner. Denne nedetiden blir ofte betegnet som "vente-på-sement/waiting-on-cement" eller WOC. Dersom operasjonene gjenopptas før sementen oppnår tilstrekkelig mekanisk styrke, kan den strukturelle integritet i sementen kompromitteres. Hydraulic cement mixtures are in common use during drilling, completion and repair of oil and gas wells. For example, hydraulic cement mixtures are used in primary cementing operations whereby strings of pipe such as casing or extension pipe are cemented into wellbores. When carrying out primary cementing, a hydraulic cement mixture is pumped into the annulus between the walls of a wellbore and the outer surface of a pipe string placed in the same. The cement mixture is allowed to solidify in the annulus to thereby form an annular mantle of hardened, substantially impermeable cement. This cement mantle provides physical support for and positions the pipe string in relation to the walls of the wellbore and binds the outer surface of the pipe string to the walls of the wellbore. The cement mantle prevents the unwanted migration of fluids between zones or formations penetrated by the wellbore. Hydraulic cement mixtures are also in common use to plug lost circulation and other zones with unwanted inflow and outflow of fluids in wells, to plug cracks and holes in pipe strings cemented in the same and to perform other required auxiliary operations in wells. After the cement is placed in the wellbore, the wellbore requires a period of time for the cement to harden and achieve sufficient mechanical strength to resume drilling operations. This downtime is often referred to as "waiting-on-cement/waiting-on-cement" or WOC. If operations are resumed before the cement achieves sufficient mechanical strength, the structural integrity of the cement may be compromised.
To vanlige pumpemetoder har blitt brukt til å plassere sementblandingen i ringrommet. Sementblandingen kan pumpes ned den innvendige diameter av foringsrøret og opp gjennom ringrommet til densønskede posisjon. Dette betegnes som konvensjonell sirkulasjonsmetode. Alternativt kan sementblandingen pumpes direkte ned ringrommet for på denne måten å fortrenge brønnfluider tilstede i ringrommet ved å skyve dem opp og inn i den indre diameter av foringsrøret. Dette betegnes som reversert sirkulasjonsmetode. Sement kan også brukes inne i brønnen på andre måter, slik som ved å plassere sement inne i brønnhullet ved en ønsket posisjon og senke en streng med foringsrør inn i sementen. Den sistnevnte metoden kan for eksempel brukes der det ikke er mulig å sirkulere brønnfluider på grunn avfluidtap inn i en formasjon penetrert av brønnhullet. Two common pumping methods have been used to place the cement mixture in the annulus. The cement mixture can be pumped down the inside diameter of the casing and up through the annulus to the desired position. This is referred to as the conventional circulation method. Alternatively, the cement mixture can be pumped directly down the annulus to in this way displace well fluids present in the annulus by pushing them up and into the inner diameter of the casing. This is referred to as the reverse circulation method. Cement can also be used inside the well in other ways, such as by placing cement inside the wellbore at a desired position and sinking a string of casing into the cement. The latter method can, for example, be used where it is not possible to circulate well fluids due to fluid loss into a formation penetrated by the wellbore.
Ved utføring av primær sementering samt forebyggende sementeringsoperasjoner i brønnhull, blir ofte sementblandinger utsatt for høye temperaturer, særlig når sementeringen utføres i dype underjordiske soner. Disse høye temperaturene kan forkorte tykningstiden for sementblandingene, som betyr at størkning av sementen skjer før sementen er tilstrekkelig pumpet inn i ringrommet. Det har derfor vært påkrevet med bruk av størkningsretarderende additiver i sementblandingene. Disse additivene forlenger størkningstiden for blandingene slik at det blir gitt tilstrekkelig pumpetid til å plassere sementen i denønskede posisjonen. When carrying out primary cementing as well as preventive cementing operations in boreholes, cement mixtures are often exposed to high temperatures, especially when the cementing is carried out in deep underground zones. These high temperatures can shorten the thickening time of the cement mixtures, which means that solidification of the cement occurs before the cement is sufficiently pumped into the annulus. It has therefore been required to use solidification-retarding additives in the cement mixtures. These additives extend the setting time of the mixtures so that sufficient pumping time is provided to place the cement in the desired position.
Mens det har blitt utviklet benyttet en rekke kjente retarderadditiver for sement, slik som sukker eller sukkersyrer, kan det oppstå uforutsigbare resultater. Hydroksykarboksylsyrer, slik som vinsyre, glukonsyre og glukoheptonsyre, er i vanlig bruk i oljebrønnsementering som en sementretarder. Dersom det brukes et overskudd av hydroksykarboksylsyre kan den imidlertid over-retardere størkningen av sementslurryen og derved forårsake at den forblir fluid i et lengre tidsrom. Denne over-retarderingen kan føre til forlenget ventetid før boring kan gjenopptas og kan tillate at gass invaderer slurryen for derved å forårsake uventet migrering av gass. Denne forlengede ventetiden resulterer i forsinkelser i påfølgende boring eller kompletteringsaktivitet. While it has been developed using a number of known retarder additives for cement, such as sugar or sugar acids, unpredictable results can occur. Hydroxycarboxylic acids, such as tartaric acid, gluconic acid and glucoheptonic acid, are in common use in oil well cementing as a cement retarder. If an excess of hydroxycarboxylic acid is used, however, it can over-retard the solidification of the cement slurry and thereby cause it to remain fluid for a longer period of time. This over-retardation can lead to extended waiting time before drilling can be resumed and can allow gas to invade the slurry thereby causing unexpected gas migration. This extended waiting time results in delays in subsequent drilling or completion activity.
Det har i en rekke sementeringsanvendelser blitt brukt vannbasert salt som additiv i sementeringsblandinger. Saltet, generelt natriumklorid, tjener som et dispergeringsmiddel i sementslurryen og forårsaker at slurryen ekspanderer ved størkning hvorved oppnåelsen av en god binding mellom brønnhullet og foringsrøret ved størkning av slurryen blir forbedret. Saltmettede slurryer kan imidlertid forårsake problemer for grenseformasjoner og i visse situasjoner kan salt slik som kalsiumsalt opptre som akseleratormiddel, som reduserer størkningstiden for sementblandingen i et forsøk på å overvinne de negative effektene av størkningsretardere. Nærværet av et størknings- og styrke-akselererende middel, slik som kalsiumsalt, i sementblandingen kan imidlertid øke risikoen for at sementblandingen kan tykne eller størkne før utplassering. Gitt kompleksiteten av sementkjemien og de store temperatur- og trykkgradientene som råder i brønnhullet og problemene med å forutsi de eksakte temperaturene nede i hullet under utplassering og størkning av sementen, kan det være vanskelig å kontrollere retarderadditivet og akseleratormidlet for å oppnå denønskede størkningsoppførsel. Systemer er generelt overdimensjonert til å ha svært lang størkningstid (eller fortykningstid) for å sikre at blandingen forblir fluid inntil alt sementholdig materiale er på plass som kan føre til for lang WOC. In a number of cementing applications, water-based salt has been used as an additive in cementing mixtures. The salt, generally sodium chloride, serves as a dispersant in the cement slurry and causes the slurry to expand upon solidification, thereby improving the achievement of a good bond between the wellbore and the casing upon solidification of the slurry. However, salt-saturated slurries can cause problems for boundary formations and in certain situations salt such as calcium salt can act as an accelerator, reducing the setting time of the cement mixture in an attempt to overcome the negative effects of setting retarders. However, the presence of a setting and strength-accelerating agent, such as calcium salt, in the cement mixture may increase the risk that the cement mixture may thicken or solidify before placement. Given the complexity of cement chemistry and the large temperature and pressure gradients that exist in the wellbore and the problems of predicting the exact downhole temperatures during placement and solidification of the cement, it can be difficult to control the retarder additive and accelerator to achieve the desired solidification behavior. Systems are generally oversized to have a very long setting time (or thickening time) to ensure that the mix remains fluid until all cementitious material is in place which can lead to excessively long WOC.
Det foreligger derfor et behov for forbedrede framgangsmåter for regulering av størkning, som framskaffer forutsigbare størkningstider for sementblandinger i underjordiske omgivelser som foreligger i brønner. Det er særlig ønskelig å utvikle metoder for sementbaserte systemer med rask størkning hvorved timingen av størkningen er under kontroll av teknikere på feltet uten risiko for prematur størkning. Det foreligger følgelig et behov for en framgangsmåte for sementering av et brønnhull som samtidig vil inneholde tilstrekkelig retardermateriale til å sikre passende pumpbarhet for denønskede pumpevarighet og en tilstrekkelig konsentrasjon av en akselerator for å forkorte størkningstiden, hvorved fortykningseffekten av akseleratoren er under kontroll av teknikere på feltet. There is therefore a need for improved procedures for regulating solidification, which provide predictable solidification times for cement mixtures in underground environments that exist in wells. It is particularly desirable to develop methods for cement-based systems with rapid solidification whereby the timing of solidification is under the control of technicians in the field without the risk of premature solidification. There is consequently a need for a procedure for cementing a wellbore which will simultaneously contain sufficient retarder material to ensure suitable pumpability for the desired pumping duration and a sufficient concentration of an accelerator to shorten the solidification time, whereby the thickening effect of the accelerator is under the control of technicians in the field .
Sammendrag av oppfinnelsen Summary of the invention
Den foreliggende oppfinnelsen er generelt relatert til brønnfluider og/eller slurryblandinger som tillater større kontroll over størkning av slike blandinger i et brønnhull. The present invention is generally related to well fluids and/or slurry mixtures which allow greater control over solidification of such mixtures in a wellbore.
I henhold til ett aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er det framskaffet en framgangsmåte for bruk i et brønnhull som omfatter: utplassering av en blanding i en underjordisk formasjon etter boring av brønnhullet i samme; og utsette blandingen for ioniserende stråling. According to one aspect of the present invention, there is provided a method for use in a wellbore which comprises: deploying a mixture in an underground formation after drilling the wellbore therein; and exposing the mixture to ionizing radiation.
I et annet aspekt er det framskaffet en blanding som omfatter: et brønnbehandlingsfluid; og en størkningsmodifikator; hvorved størkningsmodifikatoren er i stand til å degradere ved eksponering overfor ioniserende stråling. In another aspect, there is provided a composition comprising: a well treatment fluid; and a solidification modifier; whereby the solidification modifier is capable of degrading upon exposure to ionizing radiation.
I et annet aspekt er det framskaffet en framgangsmåte for isolering av en del av et brønnhull som omfatter: utplassering av en tetningsblanding i en underjordisk formasjon etter boring av brønnhullet i samme; og utsette tetningsblandingen for ioniserende stråling. In another aspect, there is provided a method for isolating a part of a wellbore comprising: deploying a sealing compound in an underground formation after drilling the wellbore therein; and exposing the sealing compound to ionizing radiation.
I et annet aspekt er det framskaffet en framgangsmåte for sementering av et brønnhull som omfatter: framstilling av en sementblanding som omfatter: hydraulisk sement, tilstrekkelig mengde vann til å danne en slurry, og en størkningsretarder; plassere sementblandingen i In another aspect, there is provided a method for cementing a wellbore comprising: preparing a cement mixture comprising: hydraulic cement, sufficient water to form a slurry, and a setting retarder; place the cement mixture in
brønnhullet; og utsette slurryen for ioniserende stråling for å degradere størkningsretarderen. the well hole; and exposing the slurry to ionizing radiation to degrade the solidification retarder.
I et annet aspekt er det framskaffet en framgangsmåte for sementering av et brønnhull som omfatter: framstilling av en sementblanding som omfatter: hydraulisk sement, tilstrekkelig mengde vann til å danne en slurry, en størkningsretarder og et additiv valgt fra gruppen bestående av en akselerator, et oksidasjonsmiddel og en kombinasjon av samme; utplassering av sementblandingen i brønnhullet; og utsette slurryen for ioniserende stråling for separat eller i kombinasjon å deaktivere størkningsretarderen, aktivere akseleratoren eller frigjøre oksidasjonsmidlet. In another aspect, there is provided a method for cementing a wellbore comprising: preparing a cement mixture comprising: hydraulic cement, sufficient water to form a slurry, a solidification retarder and an additive selected from the group consisting of an accelerator, a oxidizing agent and a combination thereof; deployment of the cement mixture in the wellbore; and exposing the slurry to ionizing radiation to separately or in combination deactivate the solidification retarder, activate the accelerator, or release the oxidizing agent.
I et annet aspekt er det framskaffet en tetningsblanding som omfatter: et brønnbehandlingsfluid; og en størkningsmodifikator; hvorved størkningsmodifikatoren er i stand til å degradere ved eksponering overfor ioniserende stråling. In another aspect, there is provided a sealing composition comprising: a well treatment fluid; and a solidification modifier; whereby the solidification modifier is capable of degrading upon exposure to ionizing radiation.
I et annet aspekt er det framskaffet en sementblanding som omfatter: hydraulisk sement; vann; og en akselerator eller oksidasjonsmiddel, eller begge, hvorved akseleratoren og/eller oksidasjonsmidlet er kombinert med i det minste en polymerkomponent; hvorved polymerkomponenten er i stand til å degradere ved eksponering overfor ioniserende stråling. In another aspect, there is provided a cement mixture comprising: hydraulic cement; water; and an accelerator or oxidizing agent, or both, whereby the accelerator and/or oxidizing agent is combined with at least one polymer component; whereby the polymer component is capable of degrading upon exposure to ionizing radiation.
I et annet aspekt er det framskaffet en sementblanding som omfatter: hydraulisk sement; vann; og en sensibilisert retarder; og en akselerator kombinert med en polymerbestanddel; hvorved den sensibiliserte retarderen og polymerkomponenten er i stand til å degradere ved eksponering overfor ioniserende stråling. In another aspect, there is provided a cement mixture comprising: hydraulic cement; water; and a sensitized retarder; and an accelerator combined with a polymer component; whereby the sensitized retarder and polymer component are capable of degrading upon exposure to ionizing radiation.
I et annet aspekt er det framskaffet en sementblanding som omfatter: hydraulisk sement; vann; og en sensibilisert retarder; hvorved den sensibiliserte retarderen er i stand til å degradere ved eksponering overfor ioniserende stråling. In another aspect, there is provided a cement mixture comprising: hydraulic cement; water; and a sensitized retarder; whereby the sensitized retarder is capable of degrading upon exposure to ionizing radiation.
Det er her beskrevet en framgangsmåte for å isolere en del av et brønnhull ved å framstille en tetningsblanding som omfatter en størkningsmodifikator. Tetningsblandingen plasseres inn i et brønnhull og utsettes for ioniserende stråling for å endre størkningsmodifikatoren. Den forandrede størkningsmodifikatoren tjener til å øke den mekaniske styrken av tetningsblandingen. A procedure is described here for isolating part of a wellbore by producing a sealing mixture that includes a solidification modifier. The sealing compound is placed into a well hole and exposed to ionizing radiation to change the solidification modifier. The altered setting modifier serves to increase the mechanical strength of the sealing compound.
Det er her beskrevet en blanding for å isolere en del av et brønnhull ved å framstille en tetningsblanding med et brønnbehandlingsfluid og en størkningsmodifikator. Tetningsblandingen plasseres i et brønnhull og utsettes for ioniserende stråling for å endre størkningsmodifikatoren. Den endrede størkningsmodifikatoren tjener til å øke den mekaniske styrken i tetningsblandingen. Størkningsmodifikatoren kan ha en strålingstoleranse på mindre enn 500 KiloGray. A mixture is described here for isolating a part of a wellbore by preparing a sealing mixture with a well treatment fluid and a solidification modifier. The sealing compound is placed in a well hole and exposed to ionizing radiation to change the solidification modifier. The modified setting modifier serves to increase the mechanical strength of the sealant compound. The solidification modifier may have a radiation tolerance of less than 500 KiloGray.
Tetningsblandingen kan ha en eller flere bestanddeler valgt fra gruppen bestående av tetningsmidler, harpikser, sement, slam med evne til å størkne, strukturfluider og kombinasjoner av disse. Størkningsmodifikatoren kan inkludere en eller flere bestanddeler valgt fra en akselerator, et oksidasjonsmiddel, en størkningsretarder eller kombinasjoner av disse og kan inkludere en polymerbestanddel. Den ioniserende strålingen kan forårsake degradering av polymerkomponenten. Polymerkomponenten kan danne et innkapslingssjikt over partikler i størkningsmodifikatoren. Polymerkomponenten kan være blandet med størkningsmodifikatoren slik at polymerkomponenten tjener som et bindemiddel og den resulterende blandingen kan deretter formes til en pellet. Polymerkomponenten kan danne et innkapslende sjikt over pelleten. The sealing mixture may have one or more components selected from the group consisting of sealants, resins, cement, sludge with the ability to solidify, structural fluids and combinations thereof. The setting modifier may include one or more ingredients selected from an accelerator, an oxidizing agent, a setting retarder, or combinations thereof and may include a polymer component. The ionizing radiation can cause degradation of the polymer component. The polymer component can form an encapsulating layer over particles in the solidification modifier. The polymer component may be mixed with the solidification modifier so that the polymer component serves as a binder and the resulting mixture may then be formed into a pellet. The polymer component can form an encapsulating layer over the pellet.
Polymerkomponenten kan en strålingstoleranse på mindre enn omlag 500 KiloGray og kan være valgt fra gruppen bestående av polyisobutylen, fluorelastomere, silikongummi, polyestere, polytetrafluoretylen, polyacetaler, polypropylen, kopolymerer av polypropylen-etylen, polymetylpenten, polymetylmetakrylat, fluorinert etylenpropylen og kombinasjoner av disse. The polymer component can have a radiation tolerance of less than about 500 KiloGray and can be selected from the group consisting of polyisobutylene, fluoroelastomers, silicone rubber, polyesters, polytetrafluoroethylene, polyacetals, polypropylene, copolymers of polypropylene-ethylene, polymethylpentene, polymethyl methacrylate, fluorinated ethylene propylene and combinations thereof.
Størkningsmodifikatoren kan inkludere en akselerator i en mengde fra omlag 0,1 % til omlag 20 % av vekten av tetningsblandingen. Når tetningsblandingen utsettes for ioniserende stråling, kan en sette akseleratoren i stand til å reagere med forbindelser i tetningsblandingen for å øke den mekaniske styrken av tetningsblandingen. The setting modifier may include an accelerator in an amount from about 0.1% to about 20% by weight of the sealant composition. When the sealing compound is exposed to ionizing radiation, the accelerator can be enabled to react with compounds in the sealing compound to increase the mechanical strength of the sealing compound.
Størkningsmodifikatoren kan også inkludere et oksidasjonsmiddel i en mengde fra omlag 0,05 % til omlag 5 % av vekten av tetningsblandingen med evne til å angripe en eventuell størkningsretarder. Ved å utsette tetningsblandingen for ioniserende stråling, kan en muliggjøre frigjøring av oksidasjonsmidlet som reduserer retarderens effekt og tillate størkning. The setting modifier may also include an oxidizing agent in an amount of from about 0.05% to about 5% by weight of the sealing composition capable of attacking any setting retarder. By exposing the sealing compound to ionizing radiation, one can enable the release of the oxidizing agent which reduces the retarder's effect and allows solidification.
Størkningsmodifikatoren kan inkludere en størkningsretarder i en mengde fra omlag 0,1 % til omlag 10% av vekten av tetningsblandingen. Størkningsmodifikatoren kan være en sensibilisert retarder og kan være en boronert forbindelse. Den ioniserende strålingen kan være tilstrekkelig til å degradere størkningsretarderen for på denne måten å redusere retarder-effekten. The setting modifier may include a setting retarder in an amount from about 0.1% to about 10% by weight of the sealant composition. The setting modifier may be a sensitized retarder and may be a boronated compound. The ionizing radiation may be sufficient to degrade the solidification retarder in order to reduce the retarder effect in this way.
Framgangsmåten og blandingen kan i tillegg inkludere i det minste ett sensibilitetsmateriale for å øke tetningsblandingens evne til å fange opp den ioniserende strålingen. Sensibilisatormaterialet kan være en borforbindelse. Tetningsblandingen kan i tillegg inkludere i det minste ett scintillatormateriale med evne til å avgi sekundær stråling ved eksponering overfor den ioniserende strålingen. Sensibilisatormaterialet kan også være et scintillatormateriale. The method and composition may additionally include at least one sensitizing material to increase the sealing composition's ability to capture the ionizing radiation. The sensitizer material may be a boron compound. The sealing mixture may additionally include at least one scintillator material capable of emitting secondary radiation upon exposure to the ionizing radiation. The sensitizer material can also be a scintillator material.
Den ioniserende strålingen kan velges fra gruppen bestående av alfastråling, betastråling, gammastråling, nøytronstråling, protonstråling, UV-stråling og røntgenstråling. Den ioniserende strålingen kan avgis fra en nøytronkilde med høy fluks som kan velges fra gruppen bestående av plutonium-beryllium, americium-beryllium og americium-litium. Nøytronkilden med høy fluks kan være en akseleratorbasert nøytrongenerator. The ionizing radiation can be selected from the group consisting of alpha radiation, beta radiation, gamma radiation, neutron radiation, proton radiation, UV radiation and X-ray radiation. The ionizing radiation may be emitted from a high flux neutron source selected from the group consisting of plutonium-beryllium, americium-beryllium and americium-lithium. The high flux neutron source can be an accelerator-based neutron generator.
En strålingsemitter kan senkes ned i brønnhullet og den ioniserende strålingen kan avgis fra en strålingsemitter som er underlagt kontroll av teknikere. To eller flere strålingsemittere kan valgfritt senkes separat ned til to eller flere dybder i brønnhullet slik at de aktuelle dybdene i brønnhullet kan utsettes for ioniserende stråling samtidig. A radiation emitter can be lowered into the wellbore and the ionizing radiation can be emitted from a radiation emitter that is subject to the control of technicians. Two or more radiation emitters can optionally be lowered separately to two or more depths in the wellbore so that the relevant depths in the wellbore can be exposed to ionizing radiation at the same time.
En alternativ framgangsmåte er en framgangsmåte for sementering av et brønnhull som inkluderer framstilling av en sementblanding som inkluderer en hydraulisk sement og tilstrekkelig mengde vann til å danne en slurry, tilsette en akselerator til slurryen, plassere slurryen som inneholder akseleratoren i et brønnhull og utsette slurryen for ioniserende stråling etter at slurryen er pumpet inn i brønnhullet for å aktivere akseleratoren. Akseleratoren kan være et kalsiumsalt. Akseleratoren kan kombineres med en polymerbestanddel, slik som blandet der polymerkomponenten tjener som et bindemiddel og den resulterende blandingen deretter formes til en pellet. Den ioniserende strålingen kan forårsake degradering av polymerkomponenten og fremme frigjøring av akseleratoren. Akseleratoren kan være tilsatt i en mengde fra omlag 0,1 % til omlag 20 % av vekten av sementen. Polymerkomponenten kan ha en toleranse for ioniserende stråling på mindre enn omlag 500 KiloGray. Den ioniserende strålingen kan avgis fra en nøytronkilde med høy fluks. An alternative method is a method of cementing a wellbore which includes preparing a cement mixture including a hydraulic cement and a sufficient amount of water to form a slurry, adding an accelerator to the slurry, placing the slurry containing the accelerator in a wellbore, and subjecting the slurry to ionizing radiation after the slurry is pumped into the wellbore to activate the accelerator. The accelerator may be a calcium salt. The accelerator can be combined with a polymer component, such as mixed where the polymer component serves as a binder and the resulting mixture is then formed into a pellet. The ionizing radiation can cause degradation of the polymer component and promote release of the accelerator. The accelerator can be added in an amount from about 0.1% to about 20% of the weight of the cement. The polymer component may have a tolerance for ionizing radiation of less than about 500 KiloGray. The ionizing radiation can be emitted from a high-flux neutron source.
En alternativ utførelsesform er en framgangsmåte for sementering av et brønnhull som inkluderer framstilling av en sementblanding med et akseleratormiddel, hvorved akseleratormidlet er innkapslet av en polymer, plassere sementblandingen inn i brønnhullet og utsette den utplasserte sementblandingen for ioniserende stråling. Polymeren tjener til å isolere akseleratormidlet fra sementblandingen. Trinnet med å introdusere den ioniserende stråling er tilstrekkelig til å indusere degraderingen av polymeren for på denne måten å dispergere det innkapslede An alternative embodiment is a procedure for cementing a wellbore which includes producing a cement mixture with an accelerator agent, whereby the accelerator agent is encapsulated by a polymer, placing the cement mixture into the wellbore and exposing the deployed cement mixture to ionizing radiation. The polymer serves to isolate the accelerator from the cement mixture. The step of introducing the ionizing radiation is sufficient to induce the degradation of the polymer to thereby disperse the encapsulated
akseleratormidlet i sementblandingen. the accelerator in the cement mixture.
En alternativ utførelsesform er en framgangsmåte for sementering av et brønnhull som inkluderer framstilling av en sementblanding med et oksidasjonsmiddel og en retarder, hvorved oksidasjonsmidlet er innkapslet av en polymer men hvor retarderen ikke er det, plassere sementblandingen i brønnhullet og utsette den utplasserte sementblandingen overfor den ioniserende strålingen. Polymeren tjener til å isolere oksidasjonsmidlet fra sementblandingen og retarderen opptatt i samme. Trinnet med å tilføre den ioniserende strålingen er tilstrekkelig til å indusere degraderingen av polymeren for på denne måten å dispergere det innkapslede oksidasjonsmidlet i sementblandingen og deretter degradere retarderen for på denne måten å størkne. An alternative embodiment is a method of cementing a wellbore which includes preparing a cement mixture with an oxidizing agent and a retarder, whereby the oxidizing agent is encapsulated by a polymer but where the retarder is not, placing the cement mixture in the wellbore and exposing the deployed cement mixture to the ionizing the radiation. The polymer serves to isolate the oxidizer from the cement mixture and the retarder contained therein. The step of applying the ionizing radiation is sufficient to induce the degradation of the polymer to thereby disperse the encapsulated oxidant in the cement mixture and then degrade the retarder to thereby solidify.
Der er her også beskrevet en framgangsmåte for sementering av et brønnhull som inkluderer framstilling aven sementblanding med en retarder. Sementblandingen plasseres i et brønnhull og den utplasserte sementblandingen utsettes for ioniserende stråling fra en nøytronkilde. Strålingen som tilføres sementblandingen har tilstrekkelig styrke til å medføre selektiv forandring eller degradering av molekylene i retarderen for på denne måten å tillate at det skjer herdeoperasjoner i sementen. I en utførelsesform er retarderen en sensibilisert retarder, slik som en boronert retarder. There is also described here a procedure for cementing a wellbore which includes the production of a cement mixture with a retarder. The cement mixture is placed in a well hole and the deployed cement mixture is exposed to ionizing radiation from a neutron source. The radiation that is supplied to the cement mixture has sufficient strength to cause selective change or degradation of the molecules in the retarder in order in this way to allow hardening operations to take place in the cement. In one embodiment, the retarder is a sensitized retarder, such as a boronated retarder.
Det er her også beskrevet en framgangsmåte for sementering av et brønnhull som inkluderer framstilling av en sementblanding som inkluderer et akseleratormiddel og en retarder, plassere den resulterende sementblandingen i et brønnhull og utsette den utplasserte sementblandingen overfor ioniserende stråling som har tilstrekkelig styrke til å medføre selektiv endring eller degradering av molekylene i retarderen for på denne måten å tillate at akseleratormidlet gir effekt søm medfører rask herding av sementblandingen. I en valgfri utførelsesform inkluderer framgangsmåten framstilling av en sementblanding ved først å tilsette et akseleratormiddel til blandingen inkludert sement, vann og en sensibilisert retarder. I en alternativ utførelsesform blir akseleratormidlet innkapslet i en polymerkapsel, som tjener til å isolere akseleratormidlet fra sementblandingen. Trinnet med å introdusere den ioniserende stråling kan være tilstrekkelig til å indusere degraderingen av polymerkapselen for på denne måten å dispergere det innkapslede akseleratormidlet i sementblandingen. Also described herein is a method for cementing a wellbore which includes preparing a cement mixture that includes an accelerator and a retarder, placing the resulting cement mixture in a wellbore and exposing the deployed cement mixture to ionizing radiation of sufficient strength to cause selective change or degradation of the molecules in the retarder in order in this way to allow the accelerator agent to have an effect seam results in rapid hardening of the cement mixture. In an optional embodiment, the method includes preparing a cement mixture by first adding an accelerator to the mixture including cement, water and a sensitized retarder. In an alternative embodiment, the accelerator is encapsulated in a polymer capsule, which serves to isolate the accelerator from the cement mixture. The step of introducing the ionizing radiation may be sufficient to induce the degradation of the polymer capsule to thereby disperse the encapsulated accelerator in the cement mixture.
Det er her også beskrevet en sementblanding som inkluderer sementpartikler, vann og i det minste ett additiv. I en utførelsesform er additivet valgt fra gruppen bestående av en sensibilisert retarder, en polymerinnkapslet akselerator, en akselerator blandet med en polymer og formet til en pellet, en akselerator blandet med en polymer og formet til en pellet som deretter belegges med en polymer, samt kombinasjoner av dette. Also described here is a cement mixture which includes cement particles, water and at least one additive. In one embodiment, the additive is selected from the group consisting of a sensitized retarder, a polymer-encapsulated accelerator, an accelerator mixed with a polymer and formed into a pellet, an accelerator mixed with a polymer and formed into a pellet which is then coated with a polymer, and combinations of this.
Det forutgående har i grove trekk gitt en innføring av trekkene og de tekniske fordelene med den foreliggende oppfinnelsen for at den detaljerte beskrivelsen av oppfinnelsen lettere kan bli forstått. Trekkene og de tekniske fordelene med den foreliggende oppfinnelsen vil være åpenbare for fagpersonen ved studie av den detaljerte beskrivelsen av utførelsesformene av oppfinnelsen i det etterfølgende. The foregoing has roughly provided an introduction to the features and technical advantages of the present invention so that the detailed description of the invention can be more easily understood. The features and technical advantages of the present invention will be apparent to those skilled in the art upon study of the detailed description of the embodiments of the invention hereinafter.
Kort beskrivelse av figurene Brief description of the figures
Figur 1 illustrerer et tverrsnitt av en brønn sett fra siden. Figure 1 illustrates a cross-section of a well seen from the side.
Figur 2 er et diagram av polymersprøhet grunnet bestråling av nøytroner for filmer av ulike materialer og tykkelser. Figur 3 er et diagram av gasspenetrering for to polymerfilmer av ulik tykkelse ved eksponering overfor nøytronstråling. Figur 4 er et diagram av konduktivitet som illustrerer den forsinkede frigjøring av et innkapslet materiale ved eksponering overfor stråling. Figure 2 is a diagram of polymer brittleness due to neutron irradiation for films of different materials and thicknesses. Figure 3 is a diagram of gas penetration for two polymer films of different thickness when exposed to neutron radiation. Figure 4 is a diagram of conductivity illustrating the delayed release of an encapsulated material upon exposure to radiation.
Detaljert beskrivelse Detailed description
Den foreliggende oppfinnelsen er generelt relatert til brønnoperasjoner som involverer fluider eller slurryer, og nærmere bestemt fluider eller slurryer som inneholder akseleratormidler og/eller retardere som kan frigjøres, aktiveres og/eller deaktiveres på kommando for å bevirke fortykning av fluidet eller slurryen. Fluidene eller slurryene som det vises til her kan være ethvert som er egnet til brønnoperasjoner, boring, komplettering, overhaling eller produksjonsoperasjoner slik som sement, boreslam, fluider for tapt sirkulasjon, fraktureringsfluider, strukturfluider, tetningsmidler, harpikser osv. En utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er relatert til sementeringsoperasjoner for brønner og nærmere bestemt til framgangsmåter for sementering av brønnhull ved bruk av sementholdige blandinger som inneholder akseleratormidler og/eller retardere som kan frigjøres og/eller deaktiveres på kommando. The present invention is generally related to well operations involving fluids or slurries, and more specifically fluids or slurries containing accelerator agents and/or retarders that can be released, activated and/or deactivated on command to effect thickening of the fluid or slurry. The fluids or slurries referred to herein may be any suitable for well operations, drilling, completion, overhaul or production operations such as cement, drilling mud, lost circulation fluids, fracturing fluids, structural fluids, sealants, resins, etc. One embodiment of the present invention relates to cementing operations for wells and more specifically to procedures for cementing wellbores using cementitious mixtures containing accelerators and/or retarders that can be released and/or deactivated on command.
De sementholdige blandingene som er beskrevet her inkluderer generelt vann og en sementkomponent slik som hydraulisk sement, som kan inkludere kalsium, aluminium, silisium, oksygen og/eller svovel som størkner og herder ved reaksjon med vannet. The cementitious compositions described herein generally include water and a cementitious component such as hydraulic cement, which may include calcium, aluminum, silicon, oxygen and/or sulfur which solidifies and hardens upon reaction with the water.
Med henvisning til figur 1, er det vist et tverrsnitt av en utførelsesform av et brønnhull 2 sett fra siden. Overflateforing 4, med et brønnhode 6 festet til samme, er installert i brønnhullet 2. Foringsrøret 8 henger fra brønnhodet 6 til bunnen av brønnhullet 2. Et ringrom 10 er definert mellom foringsrøret 8 og brønnhullet 2. En strømningsledning 12 i ringrommet kommuniserer med ringrommet 10 gjennom brønnhodet 6 og/eller overflateforingen 4 med en ringromventil 14. Strømningsledningen 16 er forbundet med brønnhodet 6 for å tillate fluidkommunikasjon med den indre diameter av foringsrøret 8 og en foringsrørventil 18. Ved den nederste enden av foringsrøret 8 er foringsrøret åpent mot brønnhullet 2 eller har sirkulasjonsåpninger i veggene av foringsrøret 8 (ikke vist) for å tillate fluidkommunikasjon mellom ringrommet 10 og den indre diameteren av With reference to Figure 1, a cross-section of an embodiment of a well hole 2 is shown seen from the side. Surface casing 4, with a wellhead 6 attached thereto, is installed in the wellbore 2. The casing 8 hangs from the wellhead 6 to the bottom of the wellbore 2. An annulus 10 is defined between the casing 8 and the wellbore 2. A flow line 12 in the annulus communicates with the annulus 10 through the wellhead 6 and/or the surface casing 4 with an annulus valve 14. The flow line 16 is connected to the wellhead 6 to allow fluid communication with the inner diameter of the casing 8 and a casing valve 18. At the lower end of the casing 8, the casing is open to the wellbore 2 or has circulation openings in the walls of the casing 8 (not shown) to allow fluid communication between the annulus 10 and the inner diameter of
foringsrøret 8. casing 8.
En fluidblanding, slik som en sementblanding, kan pumpes ned foringsrøret 8 og sirkuleres opp ringrommet 10 mens fluidretur blir tatt fra ringrommet 10 ut strømningsledning 12 i en typisk sirkulasjonsretning. Alternativt kan sementblandingen pumpes inn i ringrommet 10 fra en strømningsledning 12 mens fluidretur blir tatt fra den indre diameter av foringsrøret 8 gjennom strømningsledningen 16. På denne måten strømmer fluid gjennom brønnen 2 i en reversert sirkulasjonsretning. A fluid mixture, such as a cement mixture, can be pumped down the casing 8 and circulated up the annulus 10 while fluid return is taken from the annulus 10 out flow line 12 in a typical circulation direction. Alternatively, the cement mixture can be pumped into the annulus 10 from a flow line 12 while fluid return is taken from the inner diameter of the casing 8 through the flow line 16. In this way, fluid flows through the well 2 in a reversed circulation direction.
Foringsrøret kan være en borestreng etter kompletteringen av boreoperasjonene. Borefluidet kan sirkuleres ut av brønnhullet og erstattes med et annet borefluid, kompletteringsfluid, sementslurry og liknende. The casing may be a drill string after the completion of the drilling operations. The drilling fluid can be circulated out of the wellbore and replaced with another drilling fluid, completion fluid, cement slurry and the like.
I en alternativ framgangsmåte kan en fluidblanding, slik som en sementslurry, plasseres i brønnhullet 2 og et tettet eller fylt rør, slik som et foringsrør 8, kan senkes inn i brønnen 2 slik at fluidblandingen fortrenges inn i ringromområdet 10 for på denne måten å plassere fluidblandingen inne i ringrommet 10 uten å pumpe fluidblandingen inn i ringrommet 10. Framgangsmåten beskrevet foran kan betegnes som "puddle" sementering. Fluidblandingen kan være et borefluid plassert inne i brønnhullet etter at boreoperasjonene er ferdige. In an alternative method, a fluid mixture, such as a cement slurry, can be placed in the wellbore 2 and a sealed or filled pipe, such as a casing pipe 8, can be lowered into the well 2 so that the fluid mixture is displaced into the annulus area 10 in order in this way to place the fluid mixture inside the annulus 10 without pumping the fluid mixture into the annulus 10. The procedure described above can be termed "puddle" cementing. The fluid mixture can be a drilling fluid placed inside the wellbore after the drilling operations have been completed.
Enhver sement egnet for bruk i underjordiske anvendelser kan være egnet for bruk i den foreliggende oppfinnelsen. I visse utførelsesformer inkluderer sementblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen hydraulisk sement. Eksempler på hydraulisk sement inkluderer men er ikke begrenset til Portlandsement (f.eks. klasse A, C, G og H Portlandsement), pozzolansement, gipssement, fosfatsement, sement med høyt innhold av alumina, silikasement, sement med høy alkalinitet og kombinasjoner av disse. Sementen inkluderer leirskifer, sementovnstøv eller slagg fra forbrenningsovner kan inkludere forglasset leirskifer; i visse andre utførelsesformer kan leirskiferen inkludere rå leirskifer (f.eks. ubrent leirskifer) eller en blanding av rå leirskifer og forglasset leirskifer. Any cement suitable for use in underground applications may be suitable for use in the present invention. In certain embodiments, the cement compositions used in the present invention include hydraulic cement. Examples of hydraulic cement include, but are not limited to, Portland cement (e.g., Class A, C, G, and H Portland cement), pozzolan cement, gypsum cement, phosphate cement, high alumina cement, silica cement, high alkalinity cement, and combinations thereof . The cement includes shale, cement kiln dust or slag from incinerators may include vitrified shale; in certain other embodiments, the shale may include raw shale (eg, unburnt shale) or a mixture of raw shale and vitrified shale.
De sementholdige blandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen inkluderer generelt et basisfluid. Det finnes et bredt utvalg av basisfluider som kan være egnet til bruk med den foreliggende oppfinnelsen inkludert blant annet et vannbasert basisfluid, et ikke-vannbasert basisfluid og blandinger av slike. Der basisfluidet er vannbasert, kan det inkludere vann som kan komme fra enhver kilde, forutsatt at vannet ikke inneholder noe overskudd av forbindelser (f.eks. oppløst organisk materiale, slik som garvesyrer) som kan gi en negativ påvirkning på andre forbindelser i sementblandingene. For eksempel kan en sementblanding som er nyttig med den foreliggende oppfinnelsen inkludere ferskvann, saltvann (f.eks. vann som inneholder ett eller flere salter oppløst i samme), saltlake (f.eks. mettet saltvann), eller sjøvann. Der basisfluidet er ikke-vannbasert, kan basisfluidet inkludere ethvert antall organiske væsker. Eksempler på egnede organiske væsker inkluderer men er ikke begrenset til mineraloljer, syntetiske oljer, estere og liknende. I visse utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen der det utføres primærsementering, kan det brukes et vannbasert basisfluid. Basisfluidet kan være tilstede i en mengde tilstrekkelig til å danne en pumpbar slurry. Nærmere bestemt, i visse utførelsesformer der basisfluidet er vann, kan basisfluidet være tilstede i sementblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen i en mengde i området fra omlag 25 % til omlag 150 % av sementvekten ("bwoc"). I visse utførelsesformer der basisfluidet er vann, kan basisfluidet være tilstede i sementblandingene i området fra omlag 30 % til omlag 75 % bwoc. I andre utførelsesformer der basisfluidet er vann, kan basisfluidet være tilstede i sementblandingene i området fra omlag 40 % til omlag 60 % bwoc. I andre utførelsesformer der basisfluidet er vann, kan basisfluidet være tilstede i sementblandingene i området fra omlag 35 % til omlag 50 % bwoc. Sementblandingene kan inkludere en tilstrekkelig mengde vann til å danne en pumpbar sementholdig slurry. Vannet kan være ferskvann, f.eks. umettet vannbasert saltløsning eller en mettet vannbasert saltløsning slik som saltlake eller sjøvann. The cementitious compositions used in the present invention generally include a base fluid. There is a wide variety of base fluids that may be suitable for use with the present invention including, among others, a water-based base fluid, a non-aqueous base fluid, and mixtures thereof. Where the base fluid is water-based, it may include water which may come from any source, provided the water does not contain any excess compounds (eg dissolved organic matter, such as tannic acids) which may adversely affect other compounds in the cement mixtures. For example, a cement mixture useful with the present invention may include fresh water, salt water (eg, water containing one or more salts dissolved therein), brine (eg, saturated salt water), or sea water. Where the base fluid is non-aqueous, the base fluid may include any number of organic liquids. Examples of suitable organic liquids include but are not limited to mineral oils, synthetic oils, esters and the like. In certain embodiments of the present invention where primary cementing is performed, a water-based base fluid may be used. The base fluid may be present in an amount sufficient to form a pumpable slurry. Specifically, in certain embodiments where the base fluid is water, the base fluid may be present in the cement compositions used in the present invention in an amount ranging from about 25% to about 150% by weight of cement ("bwoc"). In certain embodiments where the base fluid is water, the base fluid may be present in the cement mixtures in the range of from about 30% to about 75% bwoc. In other embodiments where the base fluid is water, the base fluid may be present in the cement mixtures in the range of from about 40% to about 60% bwoc. In other embodiments where the base fluid is water, the base fluid may be present in the cement mixtures in the range of from about 35% to about 50% bwoc. The cement mixtures may include a sufficient amount of water to form a pumpable cementitious slurry. The water can be fresh water, e.g. unsaturated water-based salt solution or a saturated water-based salt solution such as brine or seawater.
Fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen kan valgfritt inkludere et fluidtapsregulerende additiv. En rekke fluidtapsregulerende midler kan være egnet til bruk med den foreliggende oppfinnelsen, inkludert blant annet fiber, flak, partikler, modifiserte sukkere, latekser og akrylamid-metyl-sulfonsyre-kopolymerer slik som de beskrevet i US patentskrift 4,015,991; 4,515,635; 4,555,269; 4,676,317; 4,703,801; 5,339,903 og 6,268,406. Generelt er det fluidtapsregulerende additivet tilstede i sementblandingene som brukes med den foreliggende oppfinnelsen i en mengde tilstrekkelig til å gi en ønsket grad av fluidtapskontroll. Nærmere bestemt kan det fluidtapsregulerende additivet være tilstede i sementblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen i en mengde i området fra omlag 0,1 % til omlag 10 % bwoc. I visse utførelsesformer er det fluidtapsregulerende additivet tilstede i sementblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen i en mengde i området fra omlag 0,2 % til omlag 3 % bwoc. The fluid or slurry mixtures used in the present invention may optionally include a fluid loss control additive. A variety of fluid loss control agents may be suitable for use with the present invention, including but not limited to fibers, flakes, particles, modified sugars, latexes, and acrylamide-methyl-sulfonic acid copolymers such as those described in US Patent 4,015,991; 4,515,635; 4,555,269; 4,676,317; 4,703,801; 5,339,903 and 6,268,406. Generally, the fluid loss control additive is present in the cement mixtures used with the present invention in an amount sufficient to provide a desired degree of fluid loss control. More specifically, the fluid loss control additive may be present in the cement mixtures used in the present invention in an amount ranging from about 0.1% to about 10% bwoc. In certain embodiments, the fluid loss control additive is present in the cement compositions used in the present invention in an amount ranging from about 0.2% to about 3% bwoc.
Valgfritt kan de sementholdige blandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen Optionally, the cementitious mixtures used in the present invention
også inkludere en modifikatorfor mekaniske egenskaper. Eksempler på egnede modifikatorer for mekaniske egenskaper kan blant annet inkludere gasser som tilsettes ved overflata (for eksempel nitrogen), gass-genererende additiver som kan generere en gass på stedet ved et ønsket tidspunkt (for eksempel aluminiumpulver eller azodikarbonamid), hule mikrokuler, elastomerer (for eksempel elastiske partikler som omfatter en styren/divinylbenzen-kopolymer), materialer med stort lengde/bredde-forhold (inkludert blant annet fiber), elastiske grafittholdige materialer, damp/fluid-fylte kuler, matrise-sorberbare materialer med tidsavhengig sorpsjon (initiert ved for eksempel degradering), blandinger av disse (for eksempel blandinger av mikrokuler og gasser), eller tilsvarende. I visse utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen kan den valgfrie modifikatoren for mekaniske egenskaper inkludere en lateks. also include a modifier for mechanical properties. Examples of suitable modifiers for mechanical properties may include gases that are added at the surface (for example, nitrogen), gas-generating additives that can generate a gas in place at a desired time (for example, aluminum powder or azodicarbonamide), hollow microspheres, elastomers ( for example, elastic particles comprising a styrene/divinylbenzene copolymer), materials with a large length/width ratio (including but not limited to fiber), elastic graphite-containing materials, vapor/fluid-filled spheres, matrix-sorbable materials with time-dependent sorption (initiated by for example degradation), mixtures of these (for example mixtures of microspheres and gases), or equivalent. In certain embodiments of the present invention, the optional mechanical property modifier may include a latex.
I visse valgfrie utførelsesformer der mikrokuler tilsettes brønnbehandlingsfluidblandinger, eller et fluid eller slurry, slik som sementblandinger som er nyttige for den foreliggende oppfinnelsen, kan mikrokulene være tilstede i sementblandingene i en mengde i området fra omlag 5 % til omlag 75 % bwoc. I visse utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen kan inkludering av mikrokuler i sementblandingene som er nyttige med den foreliggende oppfinnelsen redusere sementblandingens densitet. In certain optional embodiments where microspheres are added to well treatment fluid compositions, or a fluid or slurry, such as cement compositions useful for the present invention, the microspheres may be present in the cement compositions in an amount ranging from about 5% to about 75% bwoc. In certain embodiments of the present invention, the inclusion of microspheres in the cement compositions useful with the present invention can reduce the density of the cement composition.
I visse valgfrie utførelsesformer der en eller flere gassdannende additiver brukes som modifikator for mekaniske egenskaper i fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen, kan nevnte ett eller flere gassdannende additiver blant annet omfatte aluminiumpulver som kan generere hydrogengass på stedet, eller de kan omfatte azodikarbonamin som kan generere nitrogengass på stedet. Andre gasser og/eller gassgenererende additiver kan også være egnet for å inkluderes i fluid eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen. Når inkludert, kan et gassgenererende additiv være tilstede i sementblandingene i en mengde i området fra omlag 0,1 % til omlag 5 % bwoc. I visse utførelsesformer der det gassgenererende additivet er aluminiumpulver, kan aluminiumpulveret være tilstede i sementblandingene i en mengde fra omlag 0,1 % til omlag 1 % bwoc. I visse utførelsesformer det det gassgenererende additivet er et azodikarbonamid, kan azodikarbonamid være tilstede i sementblandingene i en mengde i området fra omlag 0,5 % til omlag 5 % bwoc. In certain optional embodiments where one or more gas-forming additives are used as modifiers for mechanical properties in the fluid or slurry mixtures used in the present invention, said one or more gas-forming additives may include, among other things, aluminum powder that can generate hydrogen gas on site, or they may include azodicarbonamine which can generate nitrogen gas on site. Other gases and/or gas-generating additives may also be suitable for inclusion in the fluid or slurry mixtures used in the present invention. When included, a gas-generating additive may be present in the cement mixtures in an amount ranging from about 0.1% to about 5% bwoc. In certain embodiments where the gas-generating additive is aluminum powder, the aluminum powder may be present in the cement mixtures in an amount from about 0.1% to about 1% bwoc. In certain embodiments where the gas-generating additive is an azodicarbonamide, the azodicarbonamide may be present in the cement compositions in an amount ranging from about 0.5% to about 5% bwoc.
Fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen kan valgfritt også inkludere ekstra egnede additiver inkludert skumhemmende midler, dispergeringsmidler, densitetsreduserende additiver, tensider, vektmaterialer, viskositetsregulerende midler, flyveaske, silika, midler for regulering av fritt vann og tilsvarende. Ethvert egnet additiv kan innlemmes i fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen. The fluid or slurry mixtures used in the present invention may optionally also include additional suitable additives including antifoam agents, dispersants, density reducing additives, surfactants, weight materials, viscosity regulating agents, fly ash, silica, agents for regulating free water and the like. Any suitable additive may be incorporated into the fluid or slurry compositions used in the present invention.
Fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen kan i tillegg inkludere en størkningsretarder. Når størkningsretarder er blandet inn forlenges tiden som fluid- eller slurryblandingen forblir et fluid. Disse retarder-blandingene tillater følgelig en fluid eller slurry, slik som sement, å bli pumpet over lange distanser uten effekten av for tidlig størkning. Et bredt utvalg av størknings-retardere kan være egnet til bruk i fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen. For eksempel kan størkningsretarderen blant annet inkludere fosfonsyre, fosfonsyrederivater, lignosulfonater, salter, sukkere, karbohydratforbindelser, organiske syrer, karboksymetylerte hydroksyetylerte celluloser, syntetiske ko- eller ter-polymerer inkludert sulfonat- og karboksylsyregrupper og/eller boratforbindelser. I visse utførelsesformer er størkningsretarderne som brukes i den foreliggende oppfinnelsen fosfonsyrederivater, slik som beskrevet i US patentskrift 4,676,832, hvis beskrivelse er inntatt som referanse. Eksempler på egnede boratforbindelser inkluderer blant annet men er ikke begrenset til natrium-tetraborat og kalium-pentaborat. Eksempler på egnede organiske syrer inkluderer blant annet glukonsyre og vinsyre. Generelt er størkningsretarderen tilstede i fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen i en mengde tilstrekkelig til å forsinke størkningstiden for fluid- eller slurryblandingen i en underjordisk formasjon i et ønsket tidsrom. Nærmere bestemt kan størkningsretarderen være tilstede i fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen i en mengde i området fra omlag 0,1 % til omlag 10 % bwoc. I visse utførelsesformer er størkningsretarderen tilstede i fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen i området fra omlag 0,5 % til omlag 4 % bwoc. The fluid or slurry mixtures used in the present invention may additionally include a solidification retarder. When solidification retarders are mixed in, the time that the fluid or slurry mixture remains a fluid is extended. These retarder mixtures therefore allow a fluid or slurry, such as cement, to be pumped over long distances without the effect of premature solidification. A wide variety of solidification retarders may be suitable for use in the fluid or slurry compositions used in the present invention. For example, the solidification retarder can include, among other things, phosphonic acid, phosphonic acid derivatives, lignosulfonates, salts, sugars, carbohydrate compounds, organic acids, carboxymethylated hydroxyethylated celluloses, synthetic co- or ter-polymers including sulfonate and carboxylic acid groups and/or borate compounds. In certain embodiments, the solidification retarders used in the present invention are phosphonic acid derivatives, such as described in US Patent 4,676,832, the disclosure of which is incorporated by reference. Examples of suitable borate compounds include but are not limited to sodium tetraborate and potassium pentaborate. Examples of suitable organic acids include gluconic acid and tartaric acid. In general, the solidification retarder is present in the fluid or slurry mixtures used in the present invention in an amount sufficient to delay the solidification time of the fluid or slurry mixture in an underground formation for a desired period of time. More specifically, the solidification retarder may be present in the fluid or slurry compositions used in the present invention in an amount ranging from about 0.1% to about 10% bwoc. In certain embodiments, the solidification retarder is present in the fluid or slurry compositions used in the present invention in the range of from about 0.5% to about 4% bwoc.
Størkningsretarderne i den foreliggende oppfinnelsen kan inkludere en sensibilisator-holdig retarder, slik som en borholdig retarder. Sensibilisatoren kan være laget av et materiale med sterk evne til å absorbere stråling. Sensibilisatoren kan også være et scintillatormateriale. Sensibilisatoren kan være ethvert materiale somøker materialets evne til å fange inn ioniserende stråling i slurryen. Den sensibilisatorholdige retarderen, som også betegnes som en sensibilisert retarder, kan være en borholdig retarder, også betegnet som en boronert retarder, kan inkludere et bredt utvalg av størkningsretardere inkludert størkningsretarderne beskrevet her, der den valgte størkningsretarder, eller kombinasjon av størkningsretardere, i tillegg inkluderer i det minste ett boratom. Som diskutert i avsnittet umiddelbart foran, kan det brukes sukkere og/eller karbohydrater som en retarder ved størkning av en sementblanding. I en utførelsesform er retarderen et sensibilisert sukker eller karbohydrat. I en mer spesifikk utførelsesform er den sensibiliserte retarderen boronert glukose. I en enda mer spesifikk utførelsesform er den boronerte glukose representert ved 3-0-(o-karboranyl-l-ylmetyl)-D-glukose, som presentert i US patentskrift 5,466,679 (Soloway et al). The solidification retarders of the present invention may include a sensitizer-containing retarder, such as a boron-containing retarder. The sensitizer can be made of a material with a strong ability to absorb radiation. The sensitizer can also be a scintillator material. The sensitizer can be any material which increases the material's ability to capture ionizing radiation in the slurry. The sensitizer-containing retarder, also referred to as a sensitized retarder, may be a boron-containing retarder, also referred to as a boronated retarder, may include a wide variety of solidification retarders including the solidification retarders described herein, wherein the selected solidification retarder, or combination of solidification retarders, additionally includes at least one boron atom. As discussed in the section immediately preceding, sugars and/or carbohydrates may be used as a retarder in setting a cement mixture. In one embodiment, the retarder is a sensitized sugar or carbohydrate. In a more specific embodiment, the sensitized retarder is boronated glucose. In an even more specific embodiment, the boronated glucose is represented by 3-O-(o-carboranyl-1-ylmethyl)-D-glucose, as presented in US Patent 5,466,679 (Soloway et al).
Ulike elementer kan brukes som sensibilisator. Generelt kan elementer med større absorpsjonstverrsnitt enn fluidblandingen for behandling av brønnhullet brukes til å øke innfangingseffekten av den ioniserende strålingen i blandingen. Mange brønnbehandlingsfluider kan omfatte kalsium, som har et absorpsjonstverrsnitt for 2200 m/s nøytroner på omlag 0,43 barn. En ikke-begrensende opplisting av elementer med et absorpsjonstverrsnitt på 2200 m/s nøytroner på 10 barn eller mer er vist nedenfor i tabell 2. En barn er definert som IO"<28>m<2>, og tilsvarer omlag tverrsnittsarealet for en urankjerne. Various elements can be used as a sensitizer. In general, elements with a larger absorption cross-section than the wellbore treatment fluid mixture can be used to increase the trapping effect of the ionizing radiation in the mixture. Many well treatment fluids may include calcium, which has an absorption cross section for 2200 m/s neutrons of approximately 0.43 ren. A non-limiting listing of elements with an absorption cross-section of 2200 m/s neutrons of 10 children or more is shown below in Table 2. A child is defined as IO"<28>m<2>, and is roughly equivalent to the cross-sectional area of a uranium nucleus .
Blandingene ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan også inkludere en akselerator. Akseleratoren hjelper til med å overvinne mulige forsinkelser som forårsakes av størkningsretarderne ved å forkorte størkningstiden for fluid- eller slurryblandingen. Et bredt utvalg akseleratorer kan være egnet til bruk i fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen, og akseleratoren kan inkludere enhver komponent som reduserer størkningstiden for en sementblanding. For eksempel kan akseleratoren inkludere alkali- og jordalkali-metallsalter, silikatsalter, aluminater og aminer, slik som trietanolamin. I en utførelsesform er akseleratoren et kalsiumsalt. Kalsiumsaltet kan være valgt fra gruppen bestående av kalsiumformat, kalsiumnitrat, kalsiumnitritt og kalsiumklorid. I en spesifikk utførelsesform er akseleratoren kalsiumklorid. Akseleratoren kan være tilstede i fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen i en mengde fra omlag 0,1 % til omlag 20 % bwoc. I visse utførelsesformer er akseleratoren tilstede i sementblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen i en mengde fra omlag 4 % til omlag 12 % bwoc. The mixtures according to the present invention may also include an accelerator. The accelerator helps overcome possible delays caused by the solidification retarders by shortening the solidification time of the fluid or slurry mixture. A wide variety of accelerators may be suitable for use in the fluid or slurry compositions used in the present invention, and the accelerator may include any component that reduces the setting time of a cement mixture. For example, the accelerator may include alkali and alkaline earth metal salts, silicate salts, aluminates, and amines, such as triethanolamine. In one embodiment, the accelerator is a calcium salt. The calcium salt may be selected from the group consisting of calcium formate, calcium nitrate, calcium nitrite and calcium chloride. In a specific embodiment, the accelerator is calcium chloride. The accelerator may be present in the fluid or slurry compositions used in the present invention in an amount from about 0.1% to about 20% bwoc. In certain embodiments, the accelerator is present in the cement compositions used in the present invention in an amount from about 4% to about 12% bwoc.
Akseleratorene ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan kombineres med en polymerbestanddel. I en utførelsesform er akseleratoren innkapslet av polymerkomponenten. I et annet aspekt er akseleratoren blandet jevnt med polymeren, som tjener som et bindemiddel, og den resulterende blandingen blir deretter presset til en pellet. I nok et aspekt blir den resulterende pellet til slutt innkapslet av en polymerbestanddel. Polymerbestanddelen som brukes som et bindemiddel under forming av pelleten, kan være av en annen sammensetning enn polymerkomponenten som brukes til innkapsling av pelleten. Den kan dessuten være av en blanding følsom overfor alkalisk hydrolyse, slik at det alkaliske miljøet i sementsystemet bidrar til en raskere degradering av samme. Det innkapslende polymersjiktet kan påføres ved bruk av en polymer-beleggingsmetode valgt fra gruppen bestående av dyppebelegging, spraybelegging, ekstruderbelegging, overflatemaling og enhver kombinasjon av disse. Det innkapslende polymersjiktet kan også påføres ved bruk av enhver vanlig polymer-beleggingsmetode. The accelerators according to the present invention can be combined with a polymer component. In one embodiment, the accelerator is encapsulated by the polymer component. In another aspect, the accelerator is mixed uniformly with the polymer, which serves as a binder, and the resulting mixture is then pressed into a pellet. In yet another aspect, the resulting pellet is finally encapsulated by a polymer component. The polymer component used as a binder during the formation of the pellet may be of a different composition to the polymer component used for encapsulating the pellet. It can also be of a mixture sensitive to alkaline hydrolysis, so that the alkaline environment in the cement system contributes to a faster degradation of the same. The encapsulating polymer layer may be applied using a polymer coating method selected from the group consisting of dip coating, spray coating, extruder coating, surface painting, and any combination thereof. The encapsulating polymer layer can also be applied using any conventional polymer coating method.
Oksidasjonsmidlene ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan være kombinert med en eller flere polymerbestanddeler. De kan være tilstede i en mengde fra omlag 0,05 % til omlag 5 % av fluid-eller slurryblandingen, og med evne til å angripe eventuell størkningsretarder som måtte være tilstede. I en utførelsesform er oksidasjonsmidlet innkapslet av polymerkomponenten. I et annet aspekt er oksidasjonsmidlet jevnt blandet med polymerkomponenten, som tjener som et bindemiddel, hvoretter den resulterende blandingen blir presset til en pellet. I nok et aspekt er den resulterende pellet jevnt innkapslet aven polymerkomponent. Polymerkomponenten som brukes som et bindemiddel i forming av pelleten, kan ha en annen sammensetning enn polymerbestanddelen som brukes til innkapsling av pelleten og kan være valgt fra en polymer som er særlig resistent mot oksidasjon. Eksponering av fluid- eller slurryblandingen overfor den ioniserende stråling kan muliggjøre frigjøringen av oksidasjonsmidlet som reduserer retarder-effekten i retarderen og tillate størkning. The oxidizing agents according to the present invention can be combined with one or more polymer constituents. They may be present in an amount from about 0.05% to about 5% of the fluid or slurry mixture, and capable of attacking any solidification retarder that may be present. In one embodiment, the oxidizing agent is encapsulated by the polymer component. In another aspect, the oxidizing agent is uniformly mixed with the polymer component, which serves as a binder, after which the resulting mixture is pressed into a pellet. In yet another aspect, the resulting pellet is uniformly encapsulated by the polymer component. The polymer component used as a binder in forming the pellet may have a different composition to the polymer component used for encapsulating the pellet and may be selected from a polymer which is particularly resistant to oxidation. Exposure of the fluid or slurry mixture to the ionizing radiation may enable the release of the oxidizing agent which reduces the retarder effect in the retarder and allow solidification.
I en utførelsesform er polymerkomponenten valgt i den foreliggende oppfinnelsen bestanddel i miljøet med høy alkalinitet som finnes i sement og oppviser en lav toleranse mot stråling. I mere spesifikke utførelsesformer oppviser polymerbestanddelen en strålingstoleranse på mindre enn omlag 500 KiloGray, valgfritt mindre enn omlag 250 KiloGray, valgfritt mindre enn omlag 100 KiloGray. Alternativt har polymerkomponenten en strålingstoleranse fra omlag 4 til omlag 65 KiloGray. En ikke-begrensende opplisting av polymerdegradering ved eksponering overfor ioniserende stråling er gitt i tabell 1. In one embodiment, the polymer component selected in the present invention is a component of the high alkalinity environment found in cement and exhibits a low tolerance to radiation. In more specific embodiments, the polymer component exhibits a radiation tolerance of less than about 500 KiloGray, optionally less than about 250 KiloGray, optionally less than about 100 KiloGray. Alternatively, the polymer component has a radiation tolerance of about 4 to about 65 KiloGray. A non-limiting listing of polymer degradation upon exposure to ionizing radiation is given in Table 1.
I ett aspekt er polymerbestanddelen valgt fra gruppen bestående av polyisobutylen, fluorelastomerer, silikongummi, polyestere, polytetrafluoretylen (PTFE) (tilgjengelig under handelsnavnet TEFLON fra E.l. du Pont de Nemours and Company), polyacetaler (tilgjengelig under handelsnavnet DELRIN fra E.l. du Pont de Nemours and Compoany og under handelsnavnet CELCON fra Ticona), polypropylen, kopolymerer av polypropylen-etylen, polymetylpenten, fluorinert etylen-propylen, perfluoralkoksy (PFA), polymetylmetakrylat (PMMA) og kombinasjoner av disse. In one aspect, the polymer component is selected from the group consisting of polyisobutylene, fluoroelastomers, silicone rubber, polyesters, polytetrafluoroethylene (PTFE) (available under the trade name TEFLON from E.l. du Pont de Nemours and Company), polyacetals (available under the trade name DELRIN from E.l. du Pont de Nemours and Compoany and under the trade name CELCON from Ticona), polypropylene, copolymers of polypropylene-ethylene, polymethylpentene, fluorinated ethylene-propylene, perfluoroalkoxy (PFA), polymethyl methacrylate (PMMA) and combinations thereof.
Med henvisning til figur 2 og 3, ble ulike polymerfilmer eksponert overfor en nøytronfluks på 1,2 x 10<13>/s og testet for sprøhet og gasspermeabilitet over tid. Filmmaterialet og tykkelsen var PMMA ved 50 mikrometer, Delrin ved 75 mikrometer; PFA ved 25 og 12,5 mikrometer og PTFE ved 5 mikrometer. Figur 2 illustrerer at PMMA med en tykkelse på 50 mikrometer oppviser sprøhet ved omlag 18 minutter og ved omlag 50 minutter hadde filmen degradert i en grad der den ikke lenger kunne testes. Det er også observert av noen materialer slik som Delrin er mer utsatt for strålingsdegradering enn andre materialer slik som PMMA eller PFA. Delrin-filmen med en tykkelse på 75 mikrometer degraderer før PFA med en tykkelse på 12,5 mikrometer. Referring to Figures 2 and 3, various polymer films were exposed to a neutron flux of 1.2 x 10<13>/s and tested for embrittlement and gas permeability over time. The film material and thickness were PMMA at 50 micrometers, Delrin at 75 micrometers; PFA at 25 and 12.5 microns and PTFE at 5 microns. Figure 2 illustrates that PMMA with a thickness of 50 micrometres exhibits brittleness at around 18 minutes and at around 50 minutes the film had degraded to an extent where it could no longer be tested. It has also been observed that some materials such as Delrin are more susceptible to radiation degradation than other materials such as PMMA or PFA. The Delrin film with a thickness of 75 microns degrades before the PFA with a thickness of 12.5 microns.
Figur 3 illustrerer effekten av filmtykkelse på gasspermeabilitet og at PFA-filmen på 25 mikrometer tykkelse beholder gass-impermeabilitet i omlag dobbelt så lang tid som en PFA-film på omlag 12,5 mikrometer tykkelse eksponert overfor samme stråling. Figur 3 viser også at både PFA-filmer observerte gasspermeabilitet på et tidligere tidspunkt enn da sprøhetseffekten ble observert, som vist i figur 2. Figure 3 illustrates the effect of film thickness on gas permeability and that the PFA film of 25 micrometer thickness retains gas impermeability for approximately twice as long as a PFA film of approximately 12.5 micrometer thickness exposed to the same radiation. Figure 3 also shows that both PFA films observed gas permeability at an earlier time than when the embrittlement effect was observed, as shown in Figure 2.
Med henvisning til figur 4, ble en prøve av natrium-metasilikat, tilgjengelig som Econilite fra Halliburton, belagt med et sjikt av FluoroPel PFA og med et sjikt av FluoroPel PAF med B4C. Prøven ble eksponert overfor en nøytronfluks på 1,2 x 10<13>/s og testet for konduktivitet over tid. Figur 4 viser at belegget ga en forsinket frigjøringsprofil for natriummetasilikat som er relativt til strålingseksponeringen. FluorPel er tilgjengelig fra Cytonix corporation. Referring to Figure 4, a sample of sodium metasilicate, available as Econilite from Halliburton, was coated with a layer of FluoroPel PFA and with a layer of FluoroPel PAF with B4C. The sample was exposed to a neutron flux of 1.2 x 10<13>/s and tested for conductivity over time. Figure 4 shows that the coating gave a delayed release profile for sodium metasilicate which is relative to the radiation exposure. FluorPel is available from Cytonix corporation.
I et annet eksempel ble en prøve av Uranin-farge på en glassplate innkapslet ved bruk av FluorPel PFA med en tykkelse på omlag 36 mikrometer i en beholder med fluid. Den innkapslede fargen ble eksponert for en nøytronfluks på 1,2 x 10<13>/s i 50 minutter, hvoretter Uranin-fargen hadde gitt en synbar farging av fluidet, som indikerer frigjøring inn i fluidet. In another example, a sample of Uranin dye on a glass plate was encapsulated using FluorPel PFA to a thickness of about 36 microns in a container of fluid. The encapsulated dye was exposed to a neutron flux of 1.2 x 10<13>/s for 50 minutes, after which the Uranine dye had produced a visible coloration of the fluid, indicating release into the fluid.
Polymerbestanddelen kan også inneholde et tilleggsmateriale for å fremme degraderingen av polymeren og/eller frigjøringen av akseleratoren inn i fluidet eller slurryen. I en utførelsesform blir en promotor for utsnitting av kjeder med frie radikaler tilsatt til polymerkapselen og/eller polymerbestanddelen som brukes som et bindemiddel for å akselerere polymerdegraderingen straks den trigges ved eksponering overfor den ioniserende stråling. I en annen utførelsesform kan polymerbestanddelen også inneholde en sensibilisator laget av et materiale med en sterk evne til å absorbere stråling. Promotoren eller sensibilisatoren kan være ethvert materiale somøker evnen til å fange opp den ioniserende strålingen i slurryen. I utførelsesformer er promotoren eller sensibilitetsmaterialet en borforbindelse. I utførelsesformer har promotoren eller sensibilisatormaterialet en toleranse for ioniserende stråling på mindre enn 500 KiloGray. The polymer component may also contain an additional material to promote the degradation of the polymer and/or the release of the accelerator into the fluid or slurry. In one embodiment, a free radical chain scission promoter is added to the polymer capsule and/or polymer component used as a binder to accelerate polymer degradation once it is triggered by exposure to the ionizing radiation. In another embodiment, the polymer component may also contain a sensitizer made of a material with a strong ability to absorb radiation. The promoter or sensitizer can be any material which increases the ability to capture the ionizing radiation in the slurry. In embodiments, the promoter or sensitizing material is a boron compound. In embodiments, the promoter or sensitizer material has a tolerance to ionizing radiation of less than 500 KiloGray.
Framgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen for isolering av en del av et brønnhull kan inkludere forming av en tetningsmiddelblanding som inkluderer en størkningsmodifikator, pumping av tetningsblandingen som inneholder størkningsmodifikatoren inn i et brønnhull og utsette tetningsmiddelblandingen for ioniserende stråling etter utplassering i brønnhullet. Størkningsmodifikatoren ifølge oppfinnelsen kan være kombinert med en polymerbestanddel. Polymerbestanddelen kan tjene til å hindre frigjøringen av størkningsmodifikatoren, slik som en akselerator, inn i tetningsblandingen. Den ioniserende stråling som introduseres er tilstrekkelig til å løse opp, degradere eller på annet vis bryte ned polymerkomponenten for på denne måten å tillate at størkningsmodifikatoren frigjøres inn i tetningsblandingen. Straks størkningsmodifikatoren er frigjort, blir den dispergert inn i og reagerer med tetningsblandingen og resulterer i initiering av størkningsprosessen. Frigjøringen av den ioniserende stråling, som er under kontroll av teknikere på feltet, tjener på denne måten som en trigger i initiering av størkningen av tetningsblandingen. Methods according to the present invention for isolating a portion of a wellbore may include forming a sealant mixture that includes a solidification modifier, pumping the sealant mixture containing the solidification modifier into a wellbore and exposing the sealant mixture to ionizing radiation after deployment in the wellbore. The solidification modifier according to the invention can be combined with a polymer component. The polymer component may serve to prevent the release of the setting modifier, such as an accelerator, into the sealant composition. The ionizing radiation introduced is sufficient to dissolve, degrade or otherwise break down the polymer component to thereby allow the setting modifier to be released into the sealant composition. Once the setting modifier is released, it is dispersed into and reacts with the sealing compound resulting in the initiation of the setting process. The release of the ionizing radiation, which is under the control of technicians in the field, thus serves as a trigger in initiating the solidification of the sealing compound.
Polymerkomponenten kan kombineres med størkningsmodifikatoren ved hjelp av innkapsling, binding med størkningsmodifikatoren i en blanding, eller begge. Polymerbelegget som brukes i framgangsmåten i den foreliggende oppfinnelsen kan være enhver polymerkomponent som vil degradere ved eksponering overfor ioniserende stråling. I en utførelsesform vil polymerkomponenten degradere ved eksponering overfor gammastråling. I en annen utførelsesform vil polymerkomponenten degradere ved eksponering for gammastråling i nivå på mindre enn omlag 500 KiloGray. I enda en utførelsesform vil polymeren degradere ved eksponering for den ioniserende stråling avgitt fra en gammastrålegenerator som også brukes på loggeinstrumenter for oljebrønner. The polymer component can be combined with the solidification modifier by encapsulation, bonding with the solidification modifier in a mixture, or both. The polymer coating used in the method of the present invention can be any polymer component that will degrade upon exposure to ionizing radiation. In one embodiment, the polymer component will degrade upon exposure to gamma radiation. In another embodiment, the polymer component will degrade upon exposure to gamma radiation at a level of less than about 500 KiloGray. In yet another embodiment, the polymer will degrade upon exposure to the ionizing radiation emitted from a gamma ray generator that is also used on oil well logging instruments.
Type og nivå av ioniserende stråling som brukes i framgangsmåtene i den foreliggende oppfinnelsen kan variere avhengig av polymerkomponenten(e) som kombineres med akseleratoren. Type og nivå av den ioniserende strålingen kan være avhengig av hva som er kapabelt til å degradere polymerkomponenten(e). I en utførelsesform inkluderer typen ioniserende stråling alfastråling, betastråling, gammastråling, nøytronstråling, protonstråling, UV-stråling og røntgenstråling, eller kombinasjoner av disse. I en valgfri utførelsesform er mengden ioniserende stråling som kreves til å degradere polymerkomponenten(e) mindre enn omlag 500 KiloGray. The type and level of ionizing radiation used in the methods of the present invention may vary depending on the polymer component(s) combined with the accelerator. The type and level of the ionizing radiation may depend on what is capable of degrading the polymer component(s). In one embodiment, the type of ionizing radiation includes alpha radiation, beta radiation, gamma radiation, neutron radiation, proton radiation, UV radiation, and X-ray radiation, or combinations thereof. In an optional embodiment, the amount of ionizing radiation required to degrade the polymer component(s) is less than about 500 KiloGray.
Framgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen for isolering av et brønnhull kan inkludere framstilling av en tetningsblanding som inkluderer en størkningsmodifikator, pumping av tetningsblandingen som inneholder størkningsmodifikatoren inn i et brønnhull og utsette tetningsblandingen for ioniserende stråling etter utplassering i brønnhullet. Størkningsmodifikatoren ifølge oppfinnelsen kan være en retarder, valgfritt en sensibilisert retarder, slik som en boronert retarder. Den sensibiliserte retarderen ifølge oppfinnelsen er følsom overfor visse typer ioniserende stråling. Den ioniserende strålingen som tilføres er tilstrekkelig til å løse opp eller på annen måte bryte ned retarderen for på denne måten å tillate størkning av tetningsblandingen å fortsette. Methods according to the present invention for isolating a wellbore may include preparing a sealing mixture that includes a solidification modifier, pumping the sealing mixture containing the solidification modifier into a wellbore and exposing the sealing mixture to ionizing radiation after deployment in the wellbore. The setting modifier according to the invention can be a retarder, optionally a sensitized retarder, such as a boronated retarder. The sensitized retarder according to the invention is sensitive to certain types of ionizing radiation. The ionizing radiation applied is sufficient to dissolve or otherwise break down the retarder, thereby allowing solidification of the sealing compound to proceed.
Typen og nivåene av den ioniserende strålingen som brukes i framgangsmåtene i den foreliggende oppfinnelsen kan avhenge av typen sensibilisert retarder som brukes. Typen og nivåene for den ioniserende strålingen som brukes kan være avhengig av hva som er i stand til å endre ellerødelegge molekylene i den sensibiliserte retarderen. I en utførelsesform er den ioniserende strålingskilden en nøytronkilde med høy fluks. I en mer spesifikk utførelsesform er nøytronkilden med høy fluks valgt fra gruppen bestående av plutonium-beryllium, americium-beryllium og americium-litium, Nøytronkilden med høy fluks er valgfritt en akseleratorbasert nøytrongenerator. I en utførelsesform inkluderer typen ioniserende stråling en eller flere av: alfastråling, betastråling, gammastråling, nøytronstråling, protonstråling, UV-stråling, røntgenstråling eller kombinasjoner av disse. I en valgfri utførelsesform er mengden ioniserende stråling som kreves for å endre ellerødelegge molekylene i den sensibiliserte retarderen mindre enn omlag 500 KiloGray. The type and levels of ionizing radiation used in the methods of the present invention may depend on the type of sensitized retarder used. The type and levels of ionizing radiation used may depend on what is capable of altering or destroying the molecules in the sensitized retarder. In one embodiment, the ionizing radiation source is a high flux neutron source. In a more specific embodiment, the high flux neutron source is selected from the group consisting of plutonium-beryllium, americium-beryllium and americium-lithium. The high flux neutron source is optionally an accelerator-based neutron generator. In one embodiment, the type of ionizing radiation includes one or more of: alpha radiation, beta radiation, gamma radiation, neutron radiation, proton radiation, UV radiation, X-ray radiation, or combinations thereof. In an optional embodiment, the amount of ionizing radiation required to alter or destroy the molecules in the sensitized retarder is less than about 500 KiloGray.
Framgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen for isolering av et brønnhull kan inkludere forming av en tetningsmiddelblanding som inkluderer både en akselerator eller oksidasjonsmiddel og en retarder, og eksponere tetningsmiddelblanding overfor ioniserende stråling. Akseleratoren eller oksidasjonsmidlet kan frigjæres eller aktiveres ved eksponering av tetningsblandingen for den ioniserende strålingen for på denne måten å muliggjøre akselerering av størkningen av tetningsblandingen. Retarderen kan bli forandret ved eksponering av tetningsblandingen overfor stråling, slik at dens evne til å retardere størkningen av tetningsblandingen kan hindres. Methods of the present invention for isolating a wellbore may include forming a sealant mixture that includes both an accelerator or oxidizer and a retarder, and exposing the sealant mixture to ionizing radiation. The accelerator or oxidizing agent can be released or activated by exposure of the sealing compound to the ionizing radiation to thereby enable acceleration of the solidification of the sealing compound. The retarder can be altered by exposure of the sealing compound to radiation, so that its ability to retard the solidification of the sealing compound can be hindered.
Framgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen for sementering av et brønnhull kan inkludere trinnet med å danne en sementblanding som inkluderer hydraulisk sement og en tilstrekkelig mengde vann for å danne en slurry, tilsette til slurryen en ønsket mengde av en akselerator eller oksidasjonsmiddel, pumpe slurryen som inneholder akseleratoren eller oksidasjonsmidlet inn i et brønnhull og utsette slurryen overfor ioniserende stråling etter utplassering av slurryen i brønnhullet. Akseleratoren eller oksidasjonsmidlet ifølge oppfinnelsen kan være kombinert med en polymerkomponent. Polymerkomponenten tjener til å hindre frigjøringen av akselerator eller oksidasjonsmiddel inn i sementslurryen. Den ioniserende strålingen som tilføres er tilstrekkelig til å løse opp, degradere eller på annen måte bryte ned polymerkomponenten og på denne måten tillate at akseleratoren eller oksidasjonsmidlet frigjøres inn i sementflurryen. Straks akseleratoren eller oksidasjonsmidlet er frigjort, blir det dispergert inn i sementslurryen og reagerer med slurryen eller retarderen og resulterer i initiering av størkningsprosessen. Frigjøringen av den ioniserende strålingen som er under kontroll av teknikere på feltet, tjener på denne måten som en trigger for initiering av størkningen av sementslurryen. Methods of the present invention for cementing a wellbore may include the steps of forming a cement mixture that includes hydraulic cement and a sufficient amount of water to form a slurry, adding to the slurry a desired amount of an accelerator or oxidizing agent, pumping the slurry containing the accelerator or the oxidizing agent into a wellbore and exposing the slurry to ionizing radiation after deployment of the slurry in the wellbore. The accelerator or oxidizing agent according to the invention can be combined with a polymer component. The polymer component serves to prevent the release of accelerator or oxidizer into the cement slurry. The ionizing radiation applied is sufficient to dissolve, degrade or otherwise break down the polymer component and thus allow the accelerator or oxidizer to be released into the cement slurry. As soon as the accelerator or oxidizer is released, it is dispersed into the cement slurry and reacts with the slurry or retarder and results in initiation of the setting process. The release of the ionizing radiation, which is under the control of technicians in the field, thus serves as a trigger to initiate the solidification of the cement slurry.
Polymerkomponenten kan være kombinert med akseleratoren eller oksidasjonsmidlet ved hjelp av innkapsling, binding med akseleratoren i en blanding, eller begge. Polymerbelegget som brukes i framgangsmåtene ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan være enhver polymerkomponent som vil degradere ved eksponering overfor den ioniserende stråling. I en utførelsesform vil polymerkomponenten degradere ved eksponering overfor gammastråling. I en annen utførelsesform vil polymerkomponenten degradere ved eksponering overfor gammastråling på nivå på mindre enn omlag 500 KiloGray. I nok en utførelsesform vil polymerkomponenten degradere fra ioniserende stråling avgitt fra en gammastrålegenerator som også brukes på loggeinstrumenter for oljebrønner. The polymer component may be combined with the accelerator or oxidizing agent by means of encapsulation, bonding with the accelerator in a mixture, or both. The polymer coating used in the methods according to the present invention can be any polymer component which will degrade upon exposure to the ionizing radiation. In one embodiment, the polymer component will degrade upon exposure to gamma radiation. In another embodiment, the polymer component will degrade upon exposure to gamma radiation at a level of less than about 500 KiloGray. In yet another embodiment, the polymer component will degrade from ionizing radiation emitted from a gamma ray generator that is also used on oil well logging instruments.
Typen og nivået av ioniserende stråling som brukes i framgangsmåtene ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan avhenge av polymerkomponenten(e) som kombineres med akseleratoren eller oksidasjonsmidlet. Typen og nivået av den ioniserende stråling kan være avhengig av hva som er kapabelt til å degradere polymerkomponenten(e). I en utførelsesform inkluderer typen ioniserende stråling alfastråling, betastråling, gammastråling, røntgenstråling eller kombinasjoner av disse. I en valgfri utførelsesform er mengden ioniserende stråling som kreves for å degradere polymerkomponenten(e) mindre enn omlag 500 Kilogray. The type and level of ionizing radiation used in the methods of the present invention may depend on the polymer component(s) combined with the accelerator or oxidizing agent. The type and level of ionizing radiation may depend on what is capable of degrading the polymer component(s). In one embodiment, the type of ionizing radiation includes alpha radiation, beta radiation, gamma radiation, X-ray radiation, or combinations thereof. In an optional embodiment, the amount of ionizing radiation required to degrade the polymer component(s) is less than about 500 Kilogray.
Framgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen for sementering av et brønnhull kan inkludere trinnene med å danne en slurry, tilsette til slurryen en ønsket mengde retarder, pumpe slurryen som inneholder retarderen inn i brønnhullet og utsette slurryen for ioniserende stråling etter utplassering av slurryen i brønnhullet. Retarderen ifølge oppfinnelsen kan være en sensibilisert retarder som beskrevet her, slik som en boronert retarder. Den sensibiliserte retarderen ifølge oppfinnelsen er følsom overfor visse typer stråling. Den ioniserende strålingen som tilføres er tilstrekkelig til å løse opp eller på annen måte bryte ned retarderen for på denne måten å tillate at størkning av sementslurryen fortsetter. Methods according to the present invention for cementing a wellbore may include the steps of forming a slurry, adding to the slurry a desired amount of retarder, pumping the slurry containing the retarder into the wellbore and exposing the slurry to ionizing radiation after deployment of the slurry in the wellbore. The retarder according to the invention can be a sensitized retarder as described here, such as a boronated retarder. The sensitized retarder according to the invention is sensitive to certain types of radiation. The ionizing radiation applied is sufficient to dissolve or otherwise break down the retarder to thereby allow solidification of the cement slurry to continue.
Type og nivå av stråling som brukes i framgangsmåtene ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan være avhengig av typen sensibilisert retarder som brukes. Typen og nivå av ioniserende stråling som brukes kan være avhengig av hva som er i stand til å endre ellerødelegge molekylene i den sensibiliserte retarderen. I en utførelsesform er den ioniserende strålingskilden en nøytronkilde med høy fluks. I mer spesifikke utførelsesformer er nøytronkilden med høy fluks valgt fra gruppen bestående av plutonium-beryllium, americium-beryllium og americium-litium. Valgfritt kan nøytronkilden med høy fluks være en akseleratorbasert nøytrongenerator. I en utførelsesform inkluderer typen ioniserende stråling alfastråling, betastråling, gammastråling, røntgenstråling eller kombinasjoner av samme. I en valgfri utførelsesform er mengden ioniserende stråling som kreves for å endre ellerødelegge molekylene i den sensibiliserte retarderen mindre enn omlag 500 KiloGray. I utførelsesformer kan sensibilisatoren også være et scintillatormateriale. The type and level of radiation used in the methods of the present invention may depend on the type of sensitized retarder used. The type and level of ionizing radiation used may depend on what is capable of altering or destroying the molecules in the sensitized retarder. In one embodiment, the ionizing radiation source is a high flux neutron source. In more specific embodiments, the high flux neutron source is selected from the group consisting of plutonium-beryllium, americium-beryllium, and americium-lithium. Optionally, the high flux neutron source can be an accelerator-based neutron generator. In one embodiment, the type of ionizing radiation includes alpha radiation, beta radiation, gamma radiation, X-ray radiation, or combinations thereof. In an optional embodiment, the amount of ionizing radiation required to alter or destroy the molecules in the sensitized retarder is less than about 500 KiloGray. In embodiments, the sensitizer may also be a scintillator material.
Framgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen for sementering av et brønnhull kan inkludere trinnene med å danne en sementblanding som inkluderer hydraulisk sement og en tilstrekkelig mengde vann til å danne en slurry, tilsette til slurryen enn ønsket mengde av en størkningsretarder, enten konvensjonell eller sensibilisert og en akselerator eller oksidasjonsmiddel, pumpe slurryen som inneholder retarderen og akseleratoren inn i et brønnhull og utsette slurryen overfor ioniserende stråling etter utplassering av slurryen i brønnhullet. Akseleratoren eller oksidasjonsmidlet ifølge oppfinnelsen kan kombineres med en polymerkomponent. Polymerkomponenten tjener til å hindre frigjøringen av akseleratoren eller oksidasjonsmidlet inn i sementslurryen. Den ioniserende strålingen som tilføres er tilstrekkelig til å løse opp, degradere eller på annet vis bryte ned polymerkomponenten for på denne måten å tillate at akseleratoren frigjøres inn i sementslurryen. Straks akseleratoren eller oksidasjonsmidlet er frigjort, kan det dispergeres inn i sementslurryen og reagere med slurryen eller retarderen, som medfører initiering av størkningsprosessen. Den sensibiliserte retarderen ifølge oppfinnelsen er følsom overfor visse typer stråling. Den ioniserende strålingen som tilføres er tilstrekkelig til å løse opp eller på annen måte bryte ned retarderen, for på denne måten å tillate at størkning av sementslurryen fortsetter. Frigjøringen av den ioniserende strålingen, som er under kontroll av teknikere på feltet, tjener på denne måten som en trigger for initiering av størkningen av sementslurryen ved å frigjøre akseleratoren og foreta tilstrekkelig endring ellerødelegging av retarderen. Methods of the present invention for cementing a wellbore may include the steps of forming a cement mixture that includes hydraulic cement and a sufficient amount of water to form a slurry, adding to the slurry more than the desired amount of a solidification retarder, either conventional or sensitized, and an accelerator or oxidizing agent, pumping the slurry containing the retarder and accelerator into a wellbore and exposing the slurry to ionizing radiation after deployment of the slurry in the wellbore. The accelerator or oxidizing agent according to the invention can be combined with a polymer component. The polymer component serves to prevent the release of the accelerator or oxidizer into the cement slurry. The ionizing radiation supplied is sufficient to dissolve, degrade or otherwise break down the polymer component to thereby allow the accelerator to be released into the cement slurry. As soon as the accelerator or oxidizer is released, it can be dispersed into the cement slurry and react with the slurry or retarder, which initiates the solidification process. The sensitized retarder according to the invention is sensitive to certain types of radiation. The ionizing radiation supplied is sufficient to dissolve or otherwise break down the retarder, thereby allowing solidification of the cement slurry to proceed. The release of the ionizing radiation, which is under the control of technicians in the field, thus serves as a trigger to initiate the solidification of the cement slurry by releasing the accelerator and effecting sufficient alteration or destruction of the retarder.
Typen og nivået av den ioniserende stråling som tilføres den sementholdige slurryen kan være avhengig av framgangsmåten som benyttes. I framgangsmåter der det tilsettes en akselerator og en størkningsretarder ikke er tilsatt, bør bestrålingen være i stand til å bryte ned polymerkomponenten(e) i en grad tilstrekkelig til å frigjøre eller på annen måte aktivere akseleratoren. I framgangsmåter der en akselerator ikke er tilsatt og en størkningsretarder er tilsatt, bør den ioniserende strålingen være i stand til å endre ellerødelegge retarderen. I noen utførelsesformer der en akselerator eller oksidasjonsmiddel og en størkningsretarder er tilsatt til sementslurryen, vil den ioniserende strålingen samtidig bryte ned polymerkomponenten(e) ogødelegge retarderen. I andre utførelsesformer der en akselerator eller oksidasjonsmiddel og en størkningsretarder er tilsatt til sementslurryen, er en første kilde for ioniserende stråling i stand til åødelegge retarderen og en andre kilde for ioniserende stråling i stand til å bryte ned polymerkomponenten(e). Den første og andre kilden for ioniserende stråling kan leveres samtidig. Alternativt kan kilden for den ioniserende strålingen med evne til å bryte ned polymerkomponenten leveres først, etterfulgt av kilden for ioniserende stråling med evne til åødelegge retarderen. Alternativt kan kilden for den ioniserende stråling med evne til åødelegge retarderen leveres først, etterfulgt av kilden for den ioniserende stråling med evne til å bryte ned polymerkomponenten. The type and level of ionizing radiation applied to the cementitious slurry may depend on the procedure used. In processes where an accelerator is added and a solidification retarder is not added, the irradiation should be capable of degrading the polymer component(s) to an extent sufficient to release or otherwise activate the accelerator. In processes where an accelerator is not added and a solidification retarder is added, the ionizing radiation should be capable of altering or destroying the retarder. In some embodiments where an accelerator or oxidizer and a setting retarder are added to the cement slurry, the ionizing radiation will simultaneously degrade the polymer component(s) and destroy the retarder. In other embodiments where an accelerator or oxidizer and a setting retarder are added to the cement slurry, a first source of ionizing radiation is capable of destroying the retarder and a second source of ionizing radiation is capable of degrading the polymer component(s). The first and second source of ionizing radiation can be delivered simultaneously. Alternatively, the source of the ionizing radiation capable of breaking down the polymer component can be delivered first, followed by the source of ionizing radiation capable of destroying the retarder. Alternatively, the source of the ionizing radiation capable of destroying the retarder can be delivered first, followed by the source of the ionizing radiation capable of breaking down the polymer component.
I en utførelsesform tilsettes størkningsretarderen og/eller akseleratoren eller oksidasjonsmidlet til sementblandingen før vann tilsettes til blandingen. I en annen utførelsesform tilsettes størkningsretarderen og/eller akseleratoren eller oksidasjonsmidlet til sementblandingen etter at vann har blitt tilsatt til blandingen. I nok en utførelsesform tilsettes størkningsretarderen før akseleratoren eller oksidasjonsmidlet. I nok en utførelsesform tilsettes akseleratoren før størkningsretarderen. I nok en utførelsesform tilsettes akseleratoren og/eller størkningsretarderen under blanding av sement og vann. In one embodiment, the setting retarder and/or accelerator or oxidizer is added to the cement mixture before water is added to the mixture. In another embodiment, the setting retarder and/or accelerator or oxidizer is added to the cement mixture after water has been added to the mixture. In yet another embodiment, the solidification retarder is added before the accelerator or oxidizing agent. In yet another embodiment, the accelerator is added before the solidification retarder. In yet another embodiment, the accelerator and/or solidification retarder is added while mixing cement and water.
I en utførelsesform straks den sementholdige blandingen som inneholder størkningsretarderen og/eller akseleratormidlet eller oksidasjonsmidlet er oppnådd, plasseres deretter slurryen i brønnhullet, slik som i et ringrom mellom brønnhull og foringsrør. Ved utplassering av slurryen som inneholder størkningsretarder og/eller akseleratormiddel eller oksidasjonsmiddel i brønnhullet, bør sementpartiklene og størkningsretarderen og/eller akseleratormidlet eller oksidasjonsmidlet blandes hovedsakelig jevnt med sementpartiklene i sementslurryen. In one embodiment, as soon as the cementitious mixture containing the solidification retarder and/or accelerator or oxidizing agent has been obtained, the slurry is then placed in the wellbore, such as in an annulus between wellbore and casing. When deploying the slurry containing solidification retarder and/or accelerator or oxidizing agent in the wellbore, the cement particles and the solidification retarder and/or accelerator or oxidizing agent should be mixed substantially evenly with the cement particles in the cement slurry.
I nok en utførelsesform tilsettes en størkningsretarder samt både en akselerator og oksidasjonsmiddel til fluidet eller slurryen. Ved eksponering overfor den ioniserende stråling, frigjøres både akseleratoren og oksidasjonsmidlet. Den samtidigeødelegging av retarderen av oksidasjonsmidlet og akseleratoren i ved sementhydrering av akseleratoren gir rask størkning. In yet another embodiment, a solidification retarder as well as both an accelerator and oxidizing agent are added to the fluid or slurry. Upon exposure to the ionizing radiation, both the accelerator and the oxidizing agent are released. The simultaneous destruction of the retarder by the oxidizing agent and the accelerator in cement hydration of the accelerator results in rapid solidification.
I henhold til utførelsesformer av oppfinnelsen, blir den ioniserende strålingen tilført etter at slurryen er plassert ut i brønnhullet. Ioniserende stråling inneholder subatomiske partikler eller elektromagnetiske bølger som er tilstrekkelig energirike til å frigjøre elektroner fra atomer eller molekyler for derved å ionisere dem. Forekomsten av ionisering avhenger av energien i de inntrengende individuelle partiklene eller bølgene. En intens strøm av partikler eller bølger trenger ikke forårsake ionisering dersom disse partiklene eller følgende ikke bærer tilstrekkelig energi til å være ioniserende. I en utførelsesform bestemmes mengden av den ioniserende strålingen som tilføres inn i brønnhullet av mengden ioniserende stråling som kreves for i tilstrekkelig grad å endre polymerkomponenten til å muliggjøre frigjøring av i det minste en del av akseleratoren eller oksidasjonsmidlet. I en annen utførelsesform bestemmes mengden av den ioniserende strålingen som tilføres brønnhullet av mengden ioniserende stråling som kreves for i tilstrekkelig grad åødelegge i det minste en del av retarderen. Den ioniserende strålingen kan avgis fra ladede partikler. I en utførelsesform inkluderer de ladede partiklene alfapartikler, betapartikler eller gammapartikler eller kombinasjoner av disse. According to embodiments of the invention, the ionizing radiation is applied after the slurry has been placed in the wellbore. Ionizing radiation contains subatomic particles or electromagnetic waves that are sufficiently energetic to release electrons from atoms or molecules, thereby ionizing them. The occurrence of ionization depends on the energy of the penetrating individual particles or waves. An intense stream of particles or waves need not cause ionization if these particles or the following do not carry sufficient energy to be ionizing. In one embodiment, the amount of ionizing radiation introduced into the wellbore is determined by the amount of ionizing radiation required to sufficiently alter the polymer component to allow release of at least a portion of the accelerator or oxidizer. In another embodiment, the amount of ionizing radiation supplied to the wellbore is determined by the amount of ionizing radiation required to sufficiently destroy at least a portion of the retarder. The ionizing radiation can be emitted from charged particles. In one embodiment, the charged particles include alpha particles, beta particles or gamma particles or combinations thereof.
I en utførelsesform tilføres den ioniserende strålingen av en emitter for ioniserende stråling lokalisert ved et punkt inne i brønnhullet. I en annen utførelsesform avgir en emitter for ioniserende stråling lokalisert ved overflata den ioniserende stråling rettet nedover og inn i brønnhullet. I en annen utførelsesform er en strålingskilde senket ned i brønnhullet, slik som på en varier, og den ioniserende strålingen sendt ut. Strålingskilden kan være skjermet for ikke å avgi den ioniserende strålingen ellers når skjermingen er fjernet. For eksempel kan en strålingskilde være skjermet ved overflata når personell på annet vis kunne blitt eksponert. Straks kilden for ioniserende stråling er plassert i brønnhullet og stråling kan avgis på sikker måte, kan skjermingen fjernes eller åpnes, slik som av et elektronisk aktivert signal overført fra overflata ned vaieren til skjermingen. I en utførelsesform kan strålingsemitteren avgi ioniserende stråling mens den senkes ned brønnhullet og mens den trekkes opp langs lengden av brønnen. I nok en utførelsesform blir to eller flere emittere for ioniserende stråling senket separat til to eller flere dybder, slik at to eller flere dybder i brønnhullet kan utsettes for den ioniserende strålingen samtidig. In one embodiment, the ionizing radiation is supplied by an emitter of ionizing radiation located at a point inside the wellbore. In another embodiment, an emitter for ionizing radiation located at the surface emits ionizing radiation directed downwards and into the wellbore. In another embodiment, a radiation source is lowered into the wellbore, such as on a varier, and the ionizing radiation is emitted. The radiation source may be shielded so as not to emit the ionizing radiation otherwise when the shielding is removed. For example, a radiation source can be shielded at the surface when personnel could otherwise be exposed. As soon as the source of ionizing radiation is placed in the wellbore and radiation can be emitted safely, the shielding can be removed or opened, such as by an electronically activated signal transmitted from the surface down the wire to the shielding. In one embodiment, the radiation emitter may emit ionizing radiation while being lowered down the wellbore and while being pulled up along the length of the well. In yet another embodiment, two or more emitters for ionizing radiation are lowered separately to two or more depths, so that two or more depths in the wellbore can be exposed to the ionizing radiation at the same time.
I en utførelsesform tilføres den ioniserende strålingen under kontroll av en tekniker på feltet. Teknikeren, ingeniøren eller ansatte på stedet, kan ha kontroll over utslippet av den ioniserende strålingen ved å trigge et signal som forårsaker en frigjøring av den ioniserende strålingen fra en emitter. I denne utførelsesformen frigjøres den ioniserende strålingen på kommando fra teknikeren på feltet. Den ioniserende strålingen kan frigjøres av et kontrollsystem med parametere slik som timer, strømningsmåler, temperatursensor eller liknende. I en annen utførelsesform trigges senkingen og/eller utsendingen av den ioniserende strålingen av en timermekanisme. I nok en utførelsesform trigges senkingen og/eller utsendingen av strålingskilden In one embodiment, the ionizing radiation is administered under the control of a technician in the field. The technician, engineer or on-site staff can control the release of the ionizing radiation by triggering a signal that causes a release of the ionizing radiation from an emitter. In this embodiment, the ionizing radiation is released on command from the technician in the field. The ionizing radiation can be released by a control system with parameters such as a timer, flow meter, temperature sensor or similar. In another embodiment, the lowering and/or emission of the ionizing radiation is triggered by a timer mechanism. In yet another embodiment, the lowering and/or emission of the radiation source is triggered
av en strømningsmåler som detekterer mengden sementblanding levert inn i brønnen. of a flow meter which detects the amount of cement mixture delivered into the well.
Som nevnt foran, kan den ioniserende stråling for den foreliggende oppfinnelsen være under kontroll av teknikere på feltet. Frigjøringen av den ioniserende stråling tjener som en trigger i den forstand at strålingen kanødelegge den sensibiliserte retarderen, for på denne måten å tillate at størkningen av sementslurryen fortsetter. Frigjøringen av den ioniserende strålingen kan også tjene som en trigger når den ioniserende strålingen tjener til å degradere polymerkomponenten i akseleratoren eller oksidasjonsmidlet, for på denne måten å frigjøre akseleratoren eller oksidasjonsmidlet, eller begge, inn i sementslurryen. Straks akseleratoren eller oksidasjonsmidlet er frigjort, blir det dispergert inn i sementslurryen og reagerer med slurryen eller retarderen som medfører akselerering av størkningsprosessen. Derfor kan teknikere på feltet trigge fortykningen av sementslurryen. Denne triggerprosessen setter fortykning av sementslurryen under kontroll av tekniker på feltet og kan resultere i en reduksjon av tiden som kreves for å vente på sement (WOC) under boring og komplettering av et brønnhull. As mentioned above, the ionizing radiation for the present invention may be under the control of technicians in the field. The release of the ionizing radiation serves as a trigger in the sense that the radiation can destroy the sensitized retarder, thus allowing solidification of the cement slurry to proceed. The release of the ionizing radiation may also serve as a trigger when the ionizing radiation serves to degrade the polymer component of the accelerator or oxidizer, thereby releasing the accelerator or oxidizer, or both, into the cement slurry. As soon as the accelerator or oxidizing agent is released, it is dispersed into the cement slurry and reacts with the slurry or retarder, causing acceleration of the solidification process. Therefore, technicians in the field can trigger the thickening of the cement slurry. This trigger process puts thickening of the cement slurry under the control of the technician in the field and can result in a reduction in the time required to wait for cement (WOC) during the drilling and completion of a wellbore.
Fluid- eller slurryblandingene som brukes i den foreliggende oppfinnelsen kan i tillegg inkludere et scintillatormateriale. Scintillatormaterialet kan tjene til å øke innfangingseffekten av den ioniserende strålingen og/eller kan avgi stråling ved eksponering overfor den ioniserende stråling. Et scintillatormateriale med fluorescerende egenskap kan avgi stråling, som kan betegnes som sekundærstråling, som resultat av absorpsjon av stråling fra en annen kilde. For eksempel kan et scintillatormateriale avgi gammastråler, røntgenstråler eller UV-stråler ved eksponering overfor nøytroner eller gammastråler. Denne sekundærstrålingen kan brukes til å framskaffe stråling for å fremme degraderingen av polymeren og/eller frigjøringen av akseleratoren inn i fluidet eller slurryen. Dersom sekundærstrålingen inkluderer fotoner eller partikler med samme bølgelengde som den for den absorberte strålingen, kan den betegnes som resonansstråling. The fluid or slurry mixtures used in the present invention may additionally include a scintillator material. The scintillator material may serve to increase the trapping effect of the ionizing radiation and/or may emit radiation upon exposure to the ionizing radiation. A scintillator material with fluorescent properties can emit radiation, which can be termed secondary radiation, as a result of absorption of radiation from another source. For example, a scintillator material can emit gamma rays, X-rays or UV rays when exposed to neutrons or gamma rays. This secondary radiation can be used to provide radiation to promote the degradation of the polymer and/or the release of the accelerator into the fluid or slurry. If the secondary radiation includes photons or particles with the same wavelength as that of the absorbed radiation, it can be described as resonant radiation.
Det finnes en rekke kjente nøytronscintillatorer, en ikke-begrensende liste inkluderer There are a number of known neutron scintillators, a non-limiting list includes
LiF/ZnS:Ag, Li-glass og Lil:Eu. LiF/ZnS:Ag har vist seg å produsere en svært stor nøytron-multiplikatorfaktor og har blitt målt ved 160 000 fotoner per nøytron absorbert der hoveddelen av strålingen skjer under omlag 450 nm. Li-glass har typisk et emisjonsmaksimum under omlag 400 nm. LiF/ZnS:Ag, Li-glass and Lil:Eu. LiF/ZnS:Ag has been shown to produce a very large neutron multiplier factor and has been measured at 160,000 photons per neutron absorbed where the bulk of the radiation occurs below about 450 nm. Li-glass typically has an emission maximum below approximately 400 nm.
Det finnes en rekke kjente gammascintillatorer, og en ikke-begrensende liste inkluderer There are a number of known gamma scintillators, and a non-limiting list includes
Nal:TI<+>, Bi4Ge3Oi2(GSO), Gd2Si05:Ce<3+>, ZnS:Ag. Alkalihalider inkluderer Csl og Nal. Typiske emisjonsmaksima som observeres for noen scintillatorer er: Csl - omlag 300 nm; BaF2- omlag 190 Nal:TI<+>, Bi4Ge3Oi2(GSO), Gd2SiO5:Ce<3+>, ZnS:Ag. Alkali halides include Csl and Nal. Typical emission maxima observed for some scintillators are: Csl - about 300 nm; BaF2- about 190
til to
omlag 305 nm; CaF2:Eu - omlag 410 nm; GS0:Ce - omlag 420 nm; Yttrium Aluminium Perovskitt (YAI:CaTi03:Ce) - omlag 350 nm. about 305 nm; CaF2:Eu - about 410 nm; GS0:Ce - about 420 nm; Yttrium Aluminum Perovskite (YAI:CaTi03:Ce) - about 350 nm.
Scintillatoren kan brukes i form av et pulver eller krystall eller med et belegg slik som The scintillator can be used in the form of a powder or crystal or with a coating such as
en polymer. Fordeler med å inkludere scintillatorer i fluidet eller slurryen i den foreliggende a polymer. Advantages of including scintillators in the fluid or slurry herein
oppfinnelsen kan inkludere lokal dannelse av sekundærstråling som kan minimere påvirkningen fra brønnforingen eller andre miljøpåvirkninger. Potensielt store multiplikatorfaktorer kan opptre, for eksempel vil noen scintillatorer avgi mer enn 10 000 fotoner for hver enkelt absorbert ioniserende strålingspartikkel/foton. Fotonene som produseres av scintillatorer kan være i røntgen- og UV-spekterområder som i stor grad kan absorberes av slurryens polymerkomponent. Siden disse fotonene dannes lokalt av scintilleringen, kan deres emisjon øke effektiviteten av polymerkappe-degraderingen. Flere fotoner over grensen for dannelse av radikaler fra polymeren kan øke raten for polymerdegradering som kan akselerere raten for fortykning av sementslurryen og fremme oppførselen med igangsetting av herding. the invention can include local formation of secondary radiation which can minimize the impact from the well casing or other environmental impacts. Potentially large multiplier factors can occur, for example some scintillators will emit more than 10,000 photons for each ionizing radiation particle/photon absorbed. The photons produced by scintillators can be in X-ray and UV spectral regions that can be largely absorbed by the polymer component of the slurry. Since these photons are generated locally by the scintillation, their emission can increase the efficiency of the polymer sheath degradation. More photons above the radical generation limit from the polymer can increase the rate of polymer degradation which can accelerate the rate of thickening of the cement slurry and promote setting initiation behavior.
Scintillatormaterialet kan være tilsatt til fluidet eller slurryen. Scintillatormaterialet kan være inkludert i en polymerkomponent som danner et innkapslingslag over partikler av en akselerator. Scintillatormaterialet kan være tilsatt til en polymerkomponent som danner et bindemiddel for en akselerator som er formet til en pellet og/eller en polymerkomponent som danner et innkapslende sjikt over pelleten. Scintillatormaterialet kan også være et sensibilitetsmateriale. The scintillator material can be added to the fluid or slurry. The scintillator material may be included in a polymer component that forms an encapsulating layer over particles of an accelerator. The scintillator material can be added to a polymer component that forms a binder for an accelerator that is shaped into a pellet and/or a polymer component that forms an encapsulating layer over the pellet. The scintillator material can also be a sensibility material.
Betegnelsen "sementholdig blanding" som kan ha vært brukt her, inkluderer pasta (eller slurryer), mørtel og grøt, slik som grøt for sementering av oljebrønner, sprøytebetong og betongblandinger inkludert et hydraulisk sementbindemiddel. Betegnelsen "pasta", "mørtel" og "betong" er betegnelser på fagområdet: pasta er blandinger satt sammen av et hydratiserbart (eller hydraulisk) sementbindemiddel (vanligvis men ikke utelukkende, Portlandsement, Masonrysement, Mortarsement og/ellergips, og kan også inkludere kalkstein, hydratisert kalk, flyveaske, granulært slagg fra forbrenningsovner og silikasot eller andre materialer som vanligvis er inkludert i slike sementer) og vann; "mørtel" er pasta som i tillegg inkluderer fint aggregat (f.eks. sand), og "betong" er mørtel som i tillegg inkluderer grovt aggregat (for eksempel knust stein eller grus). Sementblandingene beskrevet i denne oppfinnelsen dannes ved å blande påkrevde mengder av visse materialer, f.eks. en hydraulisk sement, vann og fint og/eller grovt aggregat, som kan være påkrevet for framstilling av en spesifikk sementholdig blanding. The term "cementitious mixture" which may have been used herein includes pastes (or slurries), mortars and slurries, such as oil well cementing slurries, shotcrete and concrete mixtures including a hydraulic cement binder. The terms "paste", "mortar" and "concrete" are terms of the trade: pastes are mixtures composed of a hydratable (or hydraulic) cement binder (usually, but not exclusively, Portland cement, Masonry cement, Mortar cement and/or gypsum, and may also include limestone , hydrated lime, fly ash, granular slag from incinerators and silica fume or other materials commonly included in such cements) and water; "mortar" is paste which additionally includes fine aggregate (eg sand), and "concrete" is mortar which additionally includes coarse aggregate (eg crushed stone or gravel). The cement mixtures described in this invention are formed by mixing required amounts of certain materials, e.g. a hydraulic cement, water and fine and/or coarse aggregate, which may be required for the production of a specific cementitious mixture.
Betegnelsen "akselerator" kan inkludere enhver komponent som reduserer størkningstiden for en sementblanding. For eksempel kan akseleratoren inkludere alkali- og jordalkalimetallsalter, slik som et kalsiumsalt. Kalsiumsaltet kan inkludere kalsiumformat, kalsiumnitrat, kalsiumnitritt eller kalsiumklorid. The term "accelerator" may include any component that reduces the setting time of a cement mixture. For example, the accelerator may include alkali and alkaline earth metal salts, such as a calcium salt. The calcium salt may include calcium formate, calcium nitrate, calcium nitrite or calcium chloride.
Betegnelsen "innkapslende sjikt" som brukes her, kan bety enhver form for belegg eller binding der det meste av materialet som er innkapslet er innesluttet i sliktet og at spredningen av materialet er hovedsakelig avgrenset av sjiktet. Det betyr ikke at alt materiale som er innkapslet er innesluttet innenfor sjiktet eller at materialet som er innkapslet ikke kan lekke ut gjennom innkapslingssjiktet. The term "encapsulating layer" as used herein can mean any type of coating or bond in which most of the material that is encapsulated is contained therein and the dispersion of the material is substantially limited by the layer. It does not mean that all material that is encapsulated is contained within the layer or that the material that is encapsulated cannot leak out through the encapsulation layer.
Betegnelsen "oksidant" eller "oksidasjonsmiddel" kan inkludere enhver komponent som er i stand til å degradere retarderen som er tilstede. Disse inkluderer men er ikke begrenset til jordalkalisalter og sinksalter av peroksid, perfosfat, perborat, perkarbonat; kalsiumperoksid, kalsiumperfosfat, kalsiumperborat, magnesiumperoksid, magnesiumperfosfat, zinkperfosfat; kalsiumhypokloritt, magnesiumhypokloritt, kloraminT, triklorisocyarunsyre, triklormelamin, diklorisocyarunat-dihydrat, vannfritt kiklorisocyanurat og blandinger av disse. The term "oxidant" or "oxidizing agent" may include any component capable of degrading the retarder present. These include but are not limited to alkaline earth salts and zinc salts of peroxide, perphosphate, perborate, percarbonate; calcium peroxide, calcium perphosphate, calcium perborate, magnesium peroxide, magnesium perphosphate, zinc perphosphate; calcium hypochlorite, magnesium hypochlorite, chloramine T, trichloroisocyanuric acid, trichloromelamine, dichloroisocyanurate dihydrate, anhydrous cycloisocyanurate and mixtures thereof.
Betegnelsen "strålingstoleranse" som brukes her, er mengden ioniserende stråling som et materiale kan motstå uten merkbar eller målbar degradering. The term "radiation tolerance" as used herein is the amount of ionizing radiation that a material can withstand without noticeable or measurable degradation.
Betegnelsen "retarder" eller "størkningsretarder" kan inkludere boronerte eller ikke-boronerte former for fosfonsyre, fosfonsyrederivater, lignosulfonater, salter, sukkere, karbohydratforbindelser, organiske syrer, karboksymetylerte hydroksyetylerte celluloser, syntetiske ko- eller ter-polymerre inkludert sulfonat og karboksylsyregrupper og/eller boratforbindelser. The term "retarder" or "set retarder" may include boronated or non-boronated forms of phosphonic acid, phosphonic acid derivatives, lignosulfonates, salts, sugars, carbohydrate compounds, organic acids, carboxymethylated hydroxyethylated celluloses, synthetic co- or ter-polymers including sulfonate and carboxylic acid groups and/or borate compounds.
Betegnelsen "ioniserende stråling" eller "stråling" kan betegnes som induksjon av ionisering eller indirekte ionisering som er i stand til å frigjøre elektroner fra atomer eller molekyler og kan inkludere alfastråling, betastråling, gammastråling, nøytronstråling, protonstråling, UV- og røntgenstråling. The term "ionizing radiation" or "radiation" can be defined as the induction of ionization or indirect ionization capable of releasing electrons from atoms or molecules and can include alpha radiation, beta radiation, gamma radiation, neutron radiation, proton radiation, UV and X-ray radiation.
Betegnelsen "størkne" som brukes her, viser til enøkning i mekanisk styrke av et fluid eller en slurry som er tilstrekkelig til å utføre et ønsket resultat, slik som for å begrense bevegelse av en gjenstand eller hindre fluidflyt eller trykkoverføring, uavhengig om hvorvidt sementen har herdet til en fullstendig fast blanding. Et fluid eller en slurry kan sies å være størknet når den har stivnet til et tilstrekkelig nivå til at den oppnår detønskede resultat, slik som isolering av en spesifikk sone eller avgrensning av fluidflyt eller trykkoverføring, uavhengig av hvorvidt den har nådd sin endelige konsistens. The term "solidify" as used herein refers to an increase in mechanical strength of a fluid or slurry sufficient to effect a desired result, such as to restrict movement of an object or to prevent fluid flow or pressure transfer, regardless of whether the cement has hardened to a completely solid mixture. A fluid or slurry can be said to be solidified when it has solidified to a sufficient level to achieve the desired result, such as isolating a specific zone or limiting fluid flow or pressure transfer, regardless of whether it has reached its final consistency.
Betegnelsen "brønnbehandlingsfluid" kan være ethvert fluid eller slurry egnet til brønnoperasjoner, boring, komplettering, overhalings- eller produksjonsoperasjoner slik som sement, størknbare boreslam, fluider for tapt sirkulasjon, fraktureringsfluider, strukturfluider, tetningsmidler, harpikser osv. og kombinasjoner av samme. The term "well treatment fluid" may be any fluid or slurry suitable for well operations, drilling, completion, workover or production operations such as cement, solidifiable drilling muds, lost circulation fluids, fracturing fluids, structural fluids, sealants, resins, etc. and combinations thereof.
Avhengig av kontekst, kan alle henvisninger til «oppfinnelsen» her i noen tilfeller bare vise til visse spesifikke utførelsesformer. I andre tilfeller kan det vises til emner gjengitt i ett eller flere av kravene men ikke nødvendigvis alle. Mens det ovenstående er rettet mot utførelsesformer, versjoner og eksempler på den foreliggende oppfinnelsen, som er inkludert for å sette en person med ordinær fagkunnskap til å utøve oppfinnelsen når informasjonen i dette skriftet kombineres med tilgjengelig informasjon og teknologi, er oppfinnelsen ikke begrenset til bare disse spesifikke utførelsesformene, versjonene og eksemplene. Andre og ytterligere utførelsesformer, versjoner og eksempler på oppfinnelsen kan framskaffes uten å avvike fra den grunnleggende ide ved samme og omfanget er bestemt av de etterfølgende patentkravene. Depending on the context, all references to the "invention" herein may in some cases refer only to certain specific embodiments. In other cases, reference may be made to subjects reproduced in one or more of the requirements, but not necessarily all. While the above is directed to embodiments, versions and examples of the present invention, which are included to enable a person of ordinary skill in the art to practice the invention when the information in this document is combined with available information and technology, the invention is not limited to only these specific embodiments, versions and examples. Other and further embodiments, versions and examples of the invention can be provided without deviating from the basic idea thereof and the scope is determined by the subsequent patent claims.
Mens blandinger og metoder er beskrevet som «omfatter», «inneholder» eller «inkluderer» ulike bestanddeler eller trinn, kan blandingene og framgangsmåtene også «bestå hovedsakelig av» eller «bestå av» de ulike komponentene og trinnene. Alle tall og intervall beskrevet foran kan variere til en viss grad. Når et numerisk intervall med nedre og øvre grense er beskrevet, er ethvert tall og ethvert inkludert intervall ansett som å ligge innenfor intervallet som er beskrevet spesifikt. Særlig skal ethvert intervall med verdier (på formen «fra omlag a til omlag b» eller ekvivalent «fra omlag a til b», «fra omlag a-b») beskrevet her tolkes som å illustrere ethvert tall og intervall som faller innenfor det bredere intervall av verdier. Betegnelser i kravene har også deres klare og ordinære betydning med mindre annet uttrykkelig og klart er angitt. While compositions and methods are described as "comprising," "containing," or "including" various components or steps, the compositions and methods may also "consist principally of" or "consist of" the various components and steps. All numbers and intervals described above may vary to a certain extent. When a numerical interval with lower and upper bounds is described, any number and any included interval is considered to lie within the interval specifically described. In particular, any interval of values (in the form "from about a to about b" or equivalently "from about a to b", "from about a-b") described here shall be interpreted as illustrating any number and interval that falls within the wider interval of values. Designations in the requirements also have their clear and ordinary meaning, unless otherwise expressly and clearly stated.
Claims (91)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/547,447 US8143198B2 (en) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Radiation-induced triggering for set-on-command compositions |
| US12/547,443 US8245783B2 (en) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Radiation-induced triggering for set-on-command compositions and methods of use |
| PCT/GB2010/001581 WO2011023939A1 (en) | 2009-08-25 | 2010-08-20 | Radiation-induced triggering for set-on-command compositions and methods of use |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20120362A1 true NO20120362A1 (en) | 2012-05-25 |
Family
ID=43064546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20120362A NO20120362A1 (en) | 2009-08-25 | 2012-03-23 | Radiation-induced, stiffenable mixture and method using the same |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| AR (1) | AR077950A1 (en) |
| AU (1) | AU2010288351B2 (en) |
| CA (1) | CA2771623C (en) |
| NO (1) | NO20120362A1 (en) |
| WO (1) | WO2011023939A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8651186B2 (en) | 2009-08-25 | 2014-02-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Radiation-induced triggering for set-on-command sealant compositions and methods of use |
| US8684082B2 (en) | 2009-08-25 | 2014-04-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Radiation-induced thickening for set-on-command sealant compositions and methods of use |
| US8662174B2 (en) | 2009-08-25 | 2014-03-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Radiation-induced thickening and radiation-induced triggering for set-on-command sealant compositions and methods of use |
| US9022147B2 (en) | 2011-06-01 | 2015-05-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling fluid that when mixed with a cement composition enhances physical properties of the cement composition |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3877522A (en) * | 1972-11-06 | 1975-04-15 | Ici America Inc | Use of radiation-induced polymers in cement slurries |
| US4015991A (en) | 1975-08-08 | 1977-04-05 | Calgon Corporation | Low fluid loss cementing compositions containing hydrolyzed acrylamide/2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid derivative copolymers and their use |
| US4768593A (en) * | 1983-02-02 | 1988-09-06 | Exxon Production Research Company | Method for primary cementing a well using a drilling mud composition which may be converted to cement upon irradiation |
| US4547298A (en) * | 1983-02-02 | 1985-10-15 | Exxon Production Research Co. | Drilling mud composition which may be converted to cement upon irradiation |
| US4515635A (en) | 1984-03-23 | 1985-05-07 | Halliburton Company | Hydrolytically stable polymers for use in oil field cementing methods and compositions |
| US4555269A (en) | 1984-03-23 | 1985-11-26 | Halliburton Company | Hydrolytically stable polymers for use in oil field cementing methods and compositions |
| US4676832A (en) | 1984-10-26 | 1987-06-30 | Halliburton Company | Set delayed cement compositions and methods of using the same |
| US4676317A (en) | 1986-05-13 | 1987-06-30 | Halliburton Company | Method of reducing fluid loss in cement compositions which may contain substantial salt concentrations |
| US4703801A (en) | 1986-05-13 | 1987-11-03 | Halliburton Company | Method of reducing fluid loss in cement compositions which may contain substantial salt concentrations |
| US5466679A (en) | 1993-05-17 | 1995-11-14 | The Ohio State University Research Foundation | Carboranyl uridines and their use in boron neutron capture therapy |
| US5339903A (en) | 1993-11-12 | 1994-08-23 | Halliburton Company | Method for control of gas migration in well cementing |
| US6268406B1 (en) | 1999-06-09 | 2001-07-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well cementing methods using compositions containing liquid polymeric additives |
| JP4791935B2 (en) * | 2006-10-27 | 2011-10-12 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 | Neutron / gamma ray discrimination method of scintillation neutron detector using ZnS phosphor |
| WO2008080565A2 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Services Petroliers Schlumberger | Cement retarder |
| US7931091B2 (en) * | 2007-10-03 | 2011-04-26 | Schlumberger Technology Corporation | Open-hole wellbore lining |
| CN101903616A (en) * | 2007-12-14 | 2010-12-01 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | Methods of contacting and/or treating subterranean formations |
-
2010
- 2010-08-20 AU AU2010288351A patent/AU2010288351B2/en not_active Ceased
- 2010-08-20 WO PCT/GB2010/001581 patent/WO2011023939A1/en not_active Ceased
- 2010-08-20 CA CA2771623A patent/CA2771623C/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-08-24 AR ARP100103087 patent/AR077950A1/en active IP Right Grant
-
2012
- 2012-03-23 NO NO20120362A patent/NO20120362A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2771623A1 (en) | 2011-03-03 |
| AU2010288351B2 (en) | 2014-04-03 |
| AR077950A1 (en) | 2011-10-05 |
| AU2010288351A1 (en) | 2012-03-15 |
| WO2011023939A1 (en) | 2011-03-03 |
| CA2771623C (en) | 2014-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8143198B2 (en) | Radiation-induced triggering for set-on-command compositions | |
| US8245783B2 (en) | Radiation-induced triggering for set-on-command compositions and methods of use | |
| US8662174B2 (en) | Radiation-induced thickening and radiation-induced triggering for set-on-command sealant compositions and methods of use | |
| US9296938B2 (en) | Radiation-induced triggering for set-on-command sealant compositions | |
| CA2894558C (en) | High efficiency radiation-induced triggering for set-on-command compositions and methods of use | |
| US8684082B2 (en) | Radiation-induced thickening for set-on-command sealant compositions and methods of use | |
| NO20120362A1 (en) | Radiation-induced, stiffenable mixture and method using the same | |
| NO20120356A1 (en) | Radiation-induced thickening of sealants for controlled solidification and methods of using the same | |
| OA16550A (en) | Radiation-induced triggering for set-oncommand compositions and methods of use. | |
| OA17340A (en) | High efficiency radiation-induced triggering for set-on-command compositions and methods of use. | |
| AU2014215952A1 (en) | Radiation-induced thickening for set-on-command sealant compositions and methods of use |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CREP | Change of representative |
Representative=s name: BRYN AARFLOT AS, POSTBOKS 449 SENTRUM, 0104 OSLO |
|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |